DE2263712B2

DE2263712B2 - Verfahren zum Expandieren des Querschnittes eines Rohlings aus wärmeverformbarem Material

Info

Publication number: DE2263712B2
Application number: DE19722263712
Authority: DE
Inventors: Walter Henry Somerville N.J. Smarook (V.St.A.)
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1971-12-29
Filing date: 1972-12-28
Publication date: 1978-08-17
Also published as: CA1008625A; JPS4878283A; JPS5695620A; DE2263712C3; FR2166131B1; JPS5695619A; GB1424334A; BE793427A; JPS5934494B2; JPS5934493B2; IT973050B; FR2166131A1; JPS5418305B2; DE2263712A1

Description

45

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Expandieren des Querschnittes eines Rohlings aus wärmeverformbarem Material unter gleichzeitiger Bildung von einem oder mehreren Hohlräumen innerhalb dieses Querschnittes, wobei man den Rohling zwischen zwei beheizbaren Formplatten einbringt, durch Erwärmen mit den Formplatten mittels Heißverleimung verbindet und durch Auseinanderziehen der Formplatten expandiert und belüftet

Ein solches Verfahren beschreibt die US-PS 02 304. Die Belüftung erfolgt dort zum Zweck der Kühlung des expandierenden Rohlings über dessen frei liegende umlaufende Kante zwischen den Formplatten. Damit ist aber der Nachteil verbunden, daß nach diesem Verfahren hergestellte expandierte Rohlinge eine sehr _bo unregelmäßige und vor allem nicht vorhersehbare Struktur haben. Das Einsatzgebiet eines solchen expandierten Rohlings ist daher sehr begrenzt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend _b5 weiterzubilden, daß nach diesem Verfahren expandierte Rohlinge mit definierten Hohlräumen in reproduzierbarer Art und Weise hergestellt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß man alle während der Expansion im Querschnitt des Rohlings entstehenden Hohlräume belüftet

Durch das neuartige Verfahren werden expandierte Rohlinge aus wärmeverformbarem Material hergestellt deren Querschnitte in vorbestimmter Weise und reproduzierbar ausgestaltet sind. Dadurch ergibt sich — je nach der Führung der einzelnen Verfahrensschritte — ein sehr großes Einsatzgebiet von nach dem neuartigen Verfahren hergestellten expandierten Rohlingen.

Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens nach der Erfindung an. Die in den Ansprüchen 2 und 3 angegebenen wärmeverformbaren Materialien sind besonders gut zur Durchführung des Verfahrens geeignet Eine oder beide Formplatten können am Rohling verbleiben und somit mit dem expandierten Rohling eine zusammengesetzte Struktur bilden. Es kann aber auch wenigstens eine der Formplatten nach dem Belüften vom expandierten Material abgetrennt werden.

Die Belüftung erfolgt vorzugsweise über wenigstens eine der Formplatten. Damit steht für die Belüftung eine besonders große Fläche zur Verfügung. Die Belüftung kann aber auch durch das wärmeverformbare Material erfolgen, beispielsweise durch die Einlage von luftdurchlässigen Gebilden in das wärmeverformbare Material.

Durch die Maßnahmen nach Patentanspruch 9 ergeben sich weitere Möglichkeiten der Strukturierung und auch der geschmacklichen Ausgestaltung wenigstens einer der Oberflächen des expandierten Rohlings.

Nachstehend werden einige Bezeichnungen erläutert, die in der vorliegenden Beschreibung verwendet werden.

»Wärmeverformbar« bedeutet, daß das Material bei 25⁰C ein Feststoff ist, der bei etwas höheren Temperaturen verformt werden kann.

»Thermoplastisch« sind Materialien, die bei 25° C Feststoffe sind, bei höheren Temperaturen jedoch weich werden oder fließen.

»Wärmegehärtet« ist ein bei 25⁰C festes Material, das auch bei höheren Temperaturen weder erweicht oder fließt noch verformt werden kann.

»Kristallin« bedeutet daß wenigstens 50% der Polymerisatstrukltur des polymeren Materials bei einer Röntgenstrahlen-Analyse ein bestimmtes Röntgenmuster zeigen.

»Amorph« bedeutet daß wenigstens 50% der Polymerisatstruktur des polymeren Materials bei einer Röntgenstrahlen-Analyse kein bestimmtes Röntgenmuster zeigen.

»Ta« ist die Temperatur in "C, bei der ein thermoplastischeis Material heiSklebend wird.

»7m» ist der Schmelzpunkt eines kristallinen Polymerisates in "C.

»Tg« ist die Temperatur in "C, bei der ein amorphes Polymerisat von einem brüchigen in einen kautschukartigen Zustand übergeht Bei kristallinen Polymerisaten steht »Tg« für die Temperatur, bei der das Polymerisat glasartig wird oder die Kristallinität verschwindet

»Kunststoff« bezieht sich sowohl auf natürliche als auch auf synthetische Harze.

»Normalerweise fest« bedeutet, daß das Material bei 25° C fest ist.

»Benetzen« oder »benetzend« bezieht sich auf die Eigenschaft eines Materials, mit einem anderen Material in Grenzflächenberühning zu gelangen.

»Heißklebend« ist ein Material, wenn es in geschmol-

zener Form oberhalb seines Tm oder Tg an einem zweiten Material haftet

»Schmelzpunkt« ist die Temperatur in °C, bei der ein Material weich wird oder schmilzt

»Kohäsions-Fließeigenschaft« zeigt ein Material, wenn es in geschmolzener Form so leicht durch äußere Kräfte verformt werden kann, daß sich seine geometrische Querschnittsfläche unter diesen Kräften erheblich ändert

Die »Wärmeverformungstemperatur« eines Materials wird durch das ASTM-Verfahren D-648 bestimmt

Die meiste!) wärmeverformbaren Materialien besitzen einen Ta, d.h. eine Temperatur, bei der sie gegenüber anderen Materialien heißklebend werden.

Bei kristallinen Polymerisaten liegt dieser Ta etwa 5° bis 10° C über dem Tm dieser Materialien.

Bei amorphen Materialien variiert dieser Ta stark und hängt von der Struktur und dem Molekulargewicht der Verbindung ab. Der Ta kann daher mit amorphen Polymerisaten etwa 30° bis 150⁰C über dem Tg des jeweiligen Polymerisates liegen.

Außerdem variieren Tm und Tg innerhalb einer bestimmten Polymerisat-Hauptkette in Abhängigkeit von dem Molekulargewicht und der Dichte des Polymerisates.

Nachstehend folgt eine Zusammenfassung verschiedener geeigneter polymerer Materialien: Tm oder Tg und Ta sind in ⁰C angegeben:

Polymerisat	Tg	-	>5	Tm	Ta
1. Polyäthylen			60	126	135-140
Dichte = 0,96		65
Schmelzindex = 3-5		-
2. Polyäthylen	-	-	122	130-135
Dichte = 0,94		185
Schmelzindex = 12-15		-5 bis 0
3. Polyäthylen	-	150	100-108	120
Dichte = 0,924	90
Schmelzindex = 1,2	100
4. Polyvinylchlorid	100		155
5. Nylon-6	-60	215-220	240
6. Nylon-6,6	115	260	270
7. Polycaprolacton		58	60
8. Polyurethanpolyäther		130-170	160-180
9. Polysulfon	50-60	-	300
10. Polypropylen		165-170	170
11. Polycarbonat		-	225
12. Polymethylmethacrylat	-20	-	160
13. Polystyrol		-	185
14. Polystyrol (schlagfbstes Material)		-	180
15. Polyacetal	18	165	170
16. Mischpolymerisat aus 90 Mol-%		-	240
Polymethacrylnitril und
10 Mol-% Styrol	-15
17. Mischpolymerisat aus 70 Mol-%		-	120-130
Polyvinylalkohol und 30 Mol-%
Polyvinylacetat
18. Mischpolymerisat aus	90	-	110
94,2 Mol-% Äthylen und
5,7 Mol-% Äthylacrylat	100
19. Mischpolymerisat aus		. -	110
91,8 Mol-% Äthylen und	100
8,2 Moi-% Acrylsäure	115-120
20. Mischpolymerisat aus		-	120
82 Mol-% Äthylen und
18 Mol-% Vinylacetat;
Schmelzindex = 2,3
21. Styrol-Butadien-	-	190
Mischpolymerisat
22. Styrol-Acrylnitril-	-	190
Mischpolymerisat
23. Hydroxypropylcellulose	-	190
24. Lösungsmischung aus Polystyrol	-	235
und Polyphenylenoxyd

Anhand der Zeichnungen wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein offenmaschiges Metallnetz, das als abnehmbare Formplatte verwendet werden kann;

Fig.2 bis 4 zeigen aufeinanderfolgend einige Verfahrensstufen des Verfahrens, wobei zwei Metallnetze gemäß F i g. 1 als abnehmbare Formplatten dienen;

Fig.5 zeigt den gemäß Fig.2 bis 4 hergestellten, expandierten Rohling;

F i g. 6 zeigt eine weitere abnehmbare Formplatte, die eine perforierte Oberfläche besitzt;

F i g. 7 zeigt einen expandierten Rohling, der mit der abnehmbaren Formplatte gemäß Fig.6 hergestellt wurde;

Fig.8 zeigt eine Vergrößerung der Rippen des expandierten Rohlings, gemäß F i g. 7;

Fig.9 und 10 zeigen einen Querschnitt bzw. eine Draufsicht auf einen expandierbaren Rohling;

Fig. 11 bis 13 zeigen eine Draufsicht bzw. Querschnitte durch einen aus dem Rohling der F i g. 9 und 10 hergestellten expandierten Rohling;

F i g. 14 zeigt einen Querschnitt durch einen expandierbaren Rohling aus thermoplastischem Material, der eine Reihe von V-förmigen Kerben aufweist;

Fig. 15 und 16 zeigen eine Draufsicht und einen Querschnitt durch einen expandierten Rohling, der aus dem Rohling der F i g. 14 hergestellt wurde;

F i g. 17 bis 20 zeigen zwei weitere expandierte Rohlinge, die mit der perforierten Formplatte gemäß F i g. 1 hergestellt werden können;

Fig.21 und 22 zeigen eine Draufsicht bzw. einen Querschnitt durch einen weiteren expandierten Rohling, der mit perforierten Metall-Formplatten erhalten wurde, welche gleichmäßig angeordnete, runde öffnungen aufweisen;

Fig.23 bis 27 zeigen zwei weitere expandierte Rohlinge, die mit Formplatten hergestellt werden können, welche kontinuierliche Oberflächen besitzen;

F i g. 28 und 29 zeigen eine perspektivische Ansicht bzw. eine Draufsicht auf einen mehrzelligen Behälter, der mit einer Formplatte gemäß F i g. 40—41 und einer Formplatte mit glatter Oberfläche erhalten wurde;

Fig.30 und 31 zeigen eine Draufsicht bzw. einen Querschnitt durch einen expandierten Rohling, der mit zwei perforierten Formplatten gemäß Fig.35—37 hergestellt wurde;

Fig.32 und 33 zeigen eine Draufsicht und einen Querschnitt durch einen expandierten Rohling mit bürstenartiger Oberfläche, der mit der Formplatte gemäß F i g. 34 hergestellt wurde;

F i g. 34 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Formplatte, die durch vertiefte Kanäle auf der Oberfläche mit einem gitterförmigen Muster versehen wurde;

Fig.35 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer Formplatte mit sechseckigen Perforationen, Fig.36 eine Teilansicht der Rückseite und Fig.37 einen Teilquerschnitt durch diese Platte;

Fig.38 und 39 zeigen eine Draufsicht und einen Querschnitt durch einen expandierten Rohling, der mit zwei Formplatten gemäß F i g. 35—37 erhalten wurde;

Fig.40 und 41 zeigen eine Draufsicht und einen Querschnitt durch eine Formplatte mit kreisförmigen Perforationen;

Fig.42 zeigt zwei Formplatiien gemäß Fig.40—41, die gegeneinander versetzt angeordnet sind;

Fig.43 und 44 zeigen eine Draufsicht und einen Querschnitt durch einen expandierten Rohling, der mil zwei Formplatten gemäß Fig.40—41 in der in Fig.42 dargestellten Anordnung erhalten wurde;
Fig.45 und 46 zeigen eine weitere perforierte Formplatte allein und in versetzter Anordnung zu einet Formplatte gemäß Fig.40—41, und die Fig.47 bis 49 zeigen einen expandierten Rohling, der mit diesen versetzt angeordneten Formplatten erhalten wurde.

ίο Viele Materialien, insbesondere thermoplastische polymere Materialien, haben die Eigenschaft, bei einer bestimmten Temperatur, dem Ta, der im allgemeiner über dem Tm oder 7^ des jeweiligen thermoplastischer Polymerisates liegt, gegenüber praktisch allen Substraten heißklebend zu wirken. In geschmolzener Form benetzt das thermoplastische polymere Material praktisch alle Substratoberflächen und haftet an diesen. In einigen Fällen verliert sich diese Adhäsion, wenn das thermoplastische Polymerisat unter seinem Tm oder Tg abgekühlt wird.

Wird also ein Rohling aus thermoplastischem polymerem Material zwischen zwei Formplatten einei beheizten Presse gelegt, die eine Temperatur aufweisen weiche etwa 5° bis 10⁰C über dem Ta des polymerer Materials liegt, und werden diese Formplatten danr mechanisch auseinanderbewegt, so ist während diese) Expansion die Adhäsionskraft des polymeren Material; für die Oberflächen der Formplatten größer als seine Kohäsions-Fließeigenschaften. Es ist daher möglich mechanisch einen gewissen Abstand zwischen der Formplatten mit dem an den Oberflächen haftender Polymerisat zu erzeugen, ohne oine Unterbrechung dei Adhäsion zwischen den Oberflächen und dem geschmolzenen Material zu verursachen.

Obgleich sich die Masse des expandierten schmelzba ren Materials nicht ändert, wird durch die Adhäsion des geschmolzenen, wärmeverformbaren Materials an der Oberflächen der Formplatten eine Expansion dei Querschnittskonfiguration in Richtung auf die beider auseinanderbewegten Formplatten bewirkt Das Aus maß, in dem sich die Querschnittsfläche des geschmolze nen Materials expandieren läßt, hängt also in erstei Linie von der Stärke der Adhäsionsbindung zwischer dem geschmolzenen Material und den Oberflächen dei Formplatten sowie von der Dehnbarkeit des thermopla stischen Harzes in geschmolzenem Zustand ab. Jc stärker diese Adhäsionsbindung, umso größer ist dei Kohäsions-Fluß, der in dem geschmolzenen Han erzeugt werden kann, ohne einen Bruch der Adhäsions

so bindung zu bewirken. Die Festigkeit der Bindung häng also von der Art des thermoplastischen Harzes in den Rohling, dem Material, aus dem die Formplattet bestehen, der zur Berührung mit dem geschmolzener Rohling zur Verfügung stehenden Fläche der Formplat ten sowie der Kohäsionskraft und den Fließeigenschaf ten des polymeren Kunststoffes ab.

Bestehen die Oberflächen der Formplatten au: Materialien, die leicht durch den geschmolzener Rohling benetzt werden können, so lassen sich die Formplatten mit dem daran haftenden, geschmolzener Kunststoff weiter auseinanderbewegen als bei Verwen dung von Materialien, die nicht so einfach durch der geschmolzenen Rohling benetzbar sind. Außerderr gestattet ein Rohling in Form einer kontinuierlichen glatten Bahn die Benetzung größerer Flächen dei Formplatten, wodurch eine stärkere Adhäsion zwischer geschmolzenem Rohling und Formplatten erzielt wird. Während die Formplatten mit dem daran haftenden

erhitzten, wärmeverformbaren Material auseinanderbewegt werden, entstehen in dem sich ausdehnenden Kuuststoffkörper Hohlräume, die einen geringeren Druck aufweisen. Obgleich sich also die Masse des Kunststoffes nicht ändert, erhöht sich durch die Expansion das Volumen seines Querschnittes. Die Anzahl dieser Hohlräume wie auch ihre Größe und Form, d.h. das Muster der Hohlräume, wird im wesentlichen durch das Muster der Punkte oder Flächen bestimmt, die während der Expansion für die Berührung ι ο der Formplatten-Oberflächen mit dem zu expandierenden Kunststoff zur Verfügung stehen. Um dieses Hohlraummuster aufrechtzuerhalten, müssen die Hohlräume während der Expansion belüftet werden, wodurch der Druck innerhalb der Hohlräume dem Druck außerhalb des zu expandierenden Materials angeglichen wird.

Das Muster der Berührungspunkte oder -flächen zwischen Formplatten und thermoplastischem Rohling kann einfach variiert werden. So können z.B. die Kontaktflächen der Formplatten und/oder Rohlinge mit Erhöhungen oder Vertiefungen in verschiedenen Mustern versehen werden; werden dann die Oberflächen von Formplatten und Rohling zusammengebracht, so berühren sie sich nur an den erhabenen Stellen. Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung eines Musters aus Berührungspunkten oder -flächen besteht in der Verwendung von Formplatten oder Rohlingen, deren Kontaktflächen aus einem Gitter oder Netz bestehen. In diesem Falle tritt eine Berührung nur über die Stränge des Gitters oder Netzes ein. Die offenen Flächen zwischen den Strängen gestatten keine Oberflächenberührung des Rohlings mit den Formplatten. Diese verschiedenen Oberflächenmuster der Formplatten und/oder Rohlinge liefern wenigstens einige Beruhrungspunkte für die Oberflächen der Formplatten und des Rohlings. Besteht der Rohling z. B. aus einer Platte mit glatten und ebenen Oberflächen, so können Kontaktflächen für die Berührung zwischen Formplatten und Rohling geschaffen werden, indem man Formplatten mit erhaben ausgearbeitetem Oberflächenmuster, die nur an diesen Stellen in Berührung mit dem Rohling gelangen, oder Formplatten mit einer netzartigen Oberfläche verwendet Besitzen die Formplatten glatte, ebene Oberflächen, so kann der Rohling mit einem erhabenen oder netzartigen Oberflächenmuster versehen werden, das dann die Kontaktflächen bildet

Die Oberflächen der Formplatten und/oder Rohlinge können auch auf andere Weise mit dem gewünschten Kontaktmuster versehen werden. So kann man ein Negativ des gewünschten Musters durch Maskierung auf die Oberflächen von Formplatten und Rohling aufbringen, z. B. mit Hilfe von Streifen oder Platten aus Abdeckbändern, Kraft-Papier, Kunststoffilm oder anderen Materialien, die eine Adhäsion des geschmolzenen thermoplastischen Kunststoffes an den Oberflächen der Formplatten verhindern. Der geschmolzene Film haftet dann nur an den Stellen der Formplatte, an denen keine Abdeckung vorhanden ist

Es kann auch die gesamte Oberfläche des Rohlings und beider Formplatten für die Berührung zwischen Formplatten und Rohling zur Verfügung stehen.

Es kann also gesagt werden, daß die Querschnittsgeometrie des expandierten Rohlings eine Funktion des Kontaktmusters ist, das durch die Oberflächen der Formplatten und/oder Rohlinge geliefert wird. Dieses Muster bestimmt das Ausmaß, in dem die Oberflächen der Formplatten und des Rohlings während der Expansion miteinander in Berührung stehen, und aus dem Ausmaß dieser Berührungsflächen ergibt sich das Muster der Hohlräume in dem zu expandierenden Rohling und somit in der Querschnittsgeometrie des expandierten Rohlings.

Die Hohlräume, die während der Expansion in dem Rohling entstehen, können durch eine oder beide Formplatten oder durch Belüftungsmittel, die in den zu expandierenden Rohling eingebracht werden, belüftet werden; bei Anwendung eines negativen Oberflächenmusters werden die Hohlräume oder Zellen von außerhalb des Rohlings und zwischen dem Negativ und der Formplatte hindurch belüftet Eine negative Perforation kann auch belüftet werden, indem man über dieser negativen Perforation eine Belüftungsöffnung vorsieht die durch die Formplatte hindurch mit der Atmosphäre in Verbindung steht

Die Geschwindigkeit mit der die Formplatten während der Expansion auseinanderbewegt werden, ist nicht entscheidend. Sie hängt von den Kohäsions-Fließeigenschaften des wärmeverformbaren Materials in dem geschmolzenen Rohling ab. Werden als Rohlinge Platten einer Dicke von etwa 1,0 mm bis 7,5 mm verwendet, so können diese Rohlinge bis zu einer Höhe expandiert werden, die gleich oder größer ist als das 2-bis 20fache ihrer ursprünglichen Dicke, indem man die Formplatten mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,25 bis 3,75 mm/sec auseinanderbewegt

Sobald der gewünschte Abstand zwischen den Formplatten erreicht ist wird der expandierte Rohling auf eine Temperatur unterhalb der Wärmeverformungstemperatur des Kunststoffes abgekühlt, die Presse wird geöffnet und der expandierte Rohling entnommen. Zu diesem Zeitpunkt kann der expandierte Rohling noch oder nicht mehr an den Oberflächen der Formplatten haften; dies hängt — wie weiter unten näher erläutert — von der Art der Formplatten-Oberflächen und den polymeren Materialien ab.

Der expandierte Rohling wird, vor Entnahme aus der Presse, auf eine Temperatur unterhalb seiner Wärmeverformungstemperatur abgekühlt um die Form des expandierten Rohlings erstarren zu lassen und unerwünschte Verformungen zu verhindern.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Querschnitt eines Rohlings aus wärmeverformbarem Material, das einen Ta besitzt, zwischen zwei Formplatten expandiert und ein Produkt erhalten, das eine expandierte Querschnittsgeometrie aufweist; hierbei werden folgende Verfahrensstufen durchgeführt:

Das wärmeverformbare Material wird zwischen die Oberflächen von zwei Formplatten gegeben und auf eine Temperatur erhitzt, die gleich oder größer ist als der Ta des wärmeverformbaren Materials;

das so erhitzte wärmeverformbare Material wird heißklebend und haftet an den Oberflächen der Formplatten;

die Formplatten mit dem daran haftenden, erhitzten, wärmeverformbaren Material werden auseinanderbewegt, um den Querschnitt des wärmeverformbaren Materials zu expandieren und innerhalb des sich ausdehenden wärmeverformbaren Materials einen oder mehrere Hohlräume mit vermindertem Druck zu erzeugen; die Hohlräume werden belüftet, während die

Fonnplatten auseinanderbewegt werden, um den Druck innerhalb der Hohlräume dem Druck außerhalb des Rohlings anzugleichen und dadurch das Muster und den Zusammenhalt der Hohlräume in der expandierten Querschnittsgeometrie aufrechtzuerhalten; und

das expandierte wärmeverformbare Material wird auf eine Temperatur unterhalb seines Wärmeverformungspunktes abgekühlt.

Formplatten, die nicht von dem abgekühlten, expandierten, wärmeverformbaren Material entfernt werden sollen, müssen abnehmbar sein von der Vorrichtung, mit der sie während der Expansionsstufe des oben beschriebenen Verfahrens auseinanderbewegt werden. Gegebenenfalls können auch eine oder beide Formplatten dauerhafter an der Vorrichtung befestigt werden, so daß das abgekühlte, expandierte, wärmeverformbare Material aus der Vorrichtung entnommen und gleichzeitig von der Formplatte bzw. den Formplatten abgezogen werden kann.

Wird der expandierte Rohling auf eine Temperatur unterhalb seines Ta oder sogar seines Tm und/oder Tg abgekühlt, so verliert er nicht in allen Fällen automatisch die Fähigkeit, an den Oberflächen der Formplatten zu haften. Expandierte Rohlinge aus nichtpolaren Materialien, wie z. B. den Polyolefinharzen, verlieren im allgemeinen leicht die Adhäsion an allen Formplatten, die weiter unten näher erläutert werden. Expandierte Rohlinge aus polaren Materialien, wie Polysulfonharze und Harze mit Carboxyl-, Hydroxyl- und Estergruppen, bleiben an den Oberflächen der meisten, wenn nicht aller Formplatten haften. Selbst dann, wenn die Adhäsion zwischen expandiertem Rohling und Formplatten durch die Abkühlung nicht automatisch nachläßt, kann jedoch der abgekühlte, expandierte Rohling — falls erwünscht — mechanisch von den Formplatten abgezogen werden, ohne daß der Zusammenhalt und die Form des expandierten Rohlings beeinträchtigt wird. Die Neigung sowohl polarer wie auch nichtpolarer Materialien, nach dem Abkühlen des expandierten Rohlings unter seine Wärmeverformungstemperatur weiterhin an den Formplatten zu haften, kann noch verstärkt werden, indem man Formplatten mit angerauhten Oberflächen verwendet Je rauher diese Oberflächen sind, umso besser haftet der abgekühlte Kunststoff.

Abgesehen von den Heißkleb-Eigenschaften des wärmeverformbaren Materials, können auch andere Mittel angewendet werden, um das polymere Material während der Expansion seines Querschnittes an den Formplatten haften zu lassen. So kann das wärmeverformbare Material mit einem Füllstoff versehen werden, der magnetisiert werden kann, z, B. mit pulverisiertem Eisen oder Bariumferrit; das diesen Füllstoff enthaltende, wärmeverformbare Material kann dann während der Expansionsstufe in jedem gewünschten Muster von Berührungspunkten oder -flächen an der Formplatte gehalten werden, indem man in entsprechenden Teilen der Formplatten-Oberfläche ein magnetisches Feld erzeugt. Weiterhin kann das wärmeverformbare Material während der Expansion mit den Oberflächen der Formplatten verbunden werden, indem man elektrostatische Kräfte zwischen dem zu expandierenden, wärmeverformbaren Material und ausgewählten Kontaktflächen der Formplatten anwendet. In jedem Falle — unabhängig davon, wie der Rohling an den Formplatten gehalten wird — muß jedoch das wärmeverformbare Material vor der Expansion durch Erhitzen in einen geschmolzenen Zustand gebracht werden.

Die in den F i g. 1 bis 5 dargestellten Verfahrensstufen vermitteln ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Formplatte 1. Diese Formplatte 1 besteht aus einem auseinandergezogenen Stahlneti, das ein rautenförmiges Muster

ίο aufweist Die Rautenform der Öffnungen ist nicht entscheidend, und es können beliebige Netzmuster angewendet werden. Die Oberflächen des Metallnetzes bilden die Berührungsflächen mit dem Kunststoff-Rohling.

In den F i g. 2 bis 4 sind eine Reihe von Verfahrensstufen dargestellt, bei denen die Formplatte 1 verwendet wurde. F i g. 2 zeigt einen Rohling 2 aus wärmeverformbarem Material, das einen Ta besitzt; dieser Rohling, der aus einer Platte mit glatter Oberfläche besteht, wird zwischen offene Preßplatten 3a und 3b einer Plattenpresse eingeführt An den Oberflächen der Preßplatten 3a und 3b ist jeweils eine Metallnetz-Formplatte befestigt Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Berührungspunkte oder -flächen der oberen Formplatte la vertikal nicht mit den Berührungspunkten oder -flächen der unteren Formplatte \b ausgerichtet Bei anderen Ausführungsformen können die oberen und unteren Berührungsflächen jedoch vertikal ausgerichtet sein. Die Formplatten 1 werden auf eine Temperatur erhitzt, die etwa 5° bis 10⁰C über dem Ta des Rohlings 2 liegt Die Formplatten können vorzugsweise vor, aber auch nach Einführung des Rohlings in die; Presse erhitzt werden; besonders bevorzugt wird ein wärmeleitendes Erhitzen durch die

Preßplatten 3a und 3b.

Die Plattenpresse hat einen, von Hand bedienbaren, hydraulischen 20-Tonnen-Stempel, der eine bewegliche, 15 χ 15 cm große Preßplatte 3a gegen eine feststehende Preßplatte 'ib bewegt. Die Preßplatten werden

normalerweise elektrisch beheizt Die Berührung zwischen den beheizten Formplatten und dem Rohling wird vorzugsweise mit der Presse herbeigeführt; es kann jedoch auch mit anderen Vorrichtungen, z. B. beheizten Bändern, gearbeitet werden.

Das Verfahren kann kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Bei Anwendung einer Presse ist das Verfahren diskontinuierlich. Bei kontinuierlichen Verfahren wird eine kontinuierliche Bahn aus wärmeverformbarem Material zwischen zwei beheizte

so endlose Bänder aus Materialien, die gute Form-Oberflächen bilden, geführt.

Fig.3 zeigt die Presse, nachdem sie mit solchen Druck geschlossen wurde, daß die oberen und unteren Formplatten einen leichten Druck auf den Rohling 2 austtben; auf diese Weise benetzt der erhitzte Rohling die Oberflächen der Formplatten \a und \b, mit denen er in Berührung gelangt Der auf den Rohling ausgeübte Druck liegt bei etwa 0,0044 bis 0,28 kg/cm², wobei der Rohling leicht zusammengepreßt wird.

In F i g. 4 sind die auseinanderbewegten Preßplatten

nach der Expansionsstufe dargestellt; der expandierte

Rohling 2' haftet dabei an den Berührungspunkten oder

-flächen der Fonnplatten la und IZ).

Wie weiter unten näher ausgeführt, entstehen

während der Expansion innerhalb des Querschnittes des sich ausdehnenden Rohlings Hohlräume oder Zellen 4, die einen verminderten Druck aufweisen. Die Seitenwände der einzelnen Zellen 4 werden durch die Rippen

2a'des expandierten Rohlings gebildet. Die Begrenzung der Zellen 4 ergibt sich aus den Berührungspunkten oder -flächen der Formplatten in und \b und aus den Seitenwänden 2a'. Die Herabsetzung des Druckes innerhalb dieser Zellen 4 wird dadurch bewirkt, daß jede Zelle 4 nach dem Verschmelzen des Rohlings 2 mit den Kontaktflächen der Formplatten la und \b eine geschlossene Kammer wird; werden nun die Formplatten auseinanderbewegt so vergrößern sich die geschlossenen Zellen 4, und der Druck in diesen Zellen sinkt. Um zu verhindern, daß der höhere Außendruck die expandierten Seitenwände 2a' des Rohlings eindrückt oder verformt, werden die Zellen 4 des Rohlings während der Expansion belüftet, damit der Druck innerhalb dieser Zellen 4 dem Druck außerhalb des Rohlings angeglichen wird. Durch diese Belüftung werden das Muster und der Zusammenhalt der so erzeugten Querschnittsgeometrie des expandierten Rohlings gewahrt Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Belüftung durch die offenen Maschen der Formplatten und über die nicht dichte Verbindung der Formplatten la und 1 b mit den Preßplatten 3a und 3b.

Sobald der Rohling auf die gewünschte Dicke expandiert worden ist, wird er auf eine Temperatur abgekühlt, die unter der Wärmeverformungstemperatur des Kunststoffes in dem Rohling liegt. Diese Abkühlung erfolgt entweder bei Zimmertemperatur oder mit Hilfe eines durch die Preßplatten zirkulierenden Kühlmittels oder durch Wärmeleitung über die abgekühlten Preßplatten; die genannten Kühlverfahren können auch jo kombiniert werden.

Die Formplatten müssen leicht von der Presse abgenommen werden können, damit ein weiteres Paar Formplatten in die Presse gegeben und mit einem anderen Rohling aus wärmeverformbarem Material j5 verwendet werden kann, während die vorher benutzten Formplatten mit dem daran haftenden expandierten Rohling abkühlen. Die Formplatte sollte auch deshalb von der Presse abnehmbar sein, weil bei bestimmten schmelzbaren Rohlingen und Formplatten der abgekühlte, expandierte Rohling mit einer oder beiden Formplatten verbunden bleibt. In diesem Falle werden Schichtstoffe erhalten, wobei die abnehmbaren Formplatten die Oberflächenschichten und der expandierte Rohling den Kern bildet. Sollen derartige Schichtstoffe hergestellt werden, so kann mit gleichen oder unterschiedlichen Formplatten gearbeitet werden, und es werden Schichtstoffe mit gleichen oder unterschiedlichen Oberflächenschichten erhalten oder sogar Schichtstoffe, bei denen nur eine der abnehmbaren Formplatten mit dem abgekühlten, expandierten Rohling verbunden bleibt

F i g. 5 zeigt einen abgekühlten Schichtstoff 5, der auf die in den F i g. 1 bis 4 dargestellte Weise hergestellt wurde. Der expandierte und abgekühlte Kunststoff 2' bleibt mit den Formplatten la und \b verbunden und liefert eine steife, schichtförmige Bauplatte 5. Die Rippen 2a' sind doppel-T-förmig und besitzen Flansche 2b' an den Berührungsflächen mit den Formplatten la und ib. Der expandierte Schichtstoff 5 kann als relativ bo leichte Bauplatte verwendet werden, aber auch der expandierte Kern 2' selbst kann, ohne die Metallplatten 1 a und 1 b, als Bauplatte Verwendung finden.

Aus ästhetischen oder anderen Gründen kann es erwünscht sein, den Querschnitt des Rohlings ungleich- h5 müßig zu expandieren, um auf diese Weise expandierte Strukturen zu erhalten, deren Querschnittsflächen unterschiedliche Dicken aufweisen.

In F i g. 6 ist eine weitere abnehmbare Formplatte 6 dargestellt, und die F i g. 7 zeigt einen expandierten Rohling 8, der mit der Formplatte 6 hergestellt wurde. Die Formplatte 6 der Fig.6 besteht aus einem Metallblech, in das ein Lochmuster gestanzt wurde, so daß die Oberfläche der Platte ein aus Graten 7 gebildetes Muster aufweist. Da diese Löcher durch die Formplatte 6 gestanzt wurden, kann jede Seite der Formplatte als Kontaktfläche für den geschmolzenen Kunststoff- Rohling dienen.

Bei der Herstellung des expandierten Rohlings 8 der F i g. 7 wurde, anstelle der oberen Formplatte 1 der Fig.2. eine abnehmbare Formplatte 6 in die Presse eingesetzt. Die Formplatte 6 wurde mechanisch an der oberen Preßplatte 3a der Presse befestigt. Die glatte Oberfläche der unteren Preßplatte 3b diente bei dieser Ausführungsform als untere Formplatte. Der expandierte Rohling 8 wurde erhalten, indem man die obere Formplatte 6 in Berührung mit dem geschmolzenen Rohling 2 brachte, wodurch der heißklebende, geschmolzene Rohling die Oberflächen der Grate 7 in der Formplatte 6 und die ebene Oberfläche der unteren Preßplatte 3b benetzte und an diesen Oberflächen haftete. Wurden nun die Preßplatten 3a und 3b während der Expansionsstufe geöffnet, so blieb die untere Kontaktfläche des Rohlings an der kontinuierlichen Oberfläche der unteren Preßplatte 3b haften, und der Rohling wurde durch die Haftung an den Graten 7 der Formplatte 6 expandiert. Durch diese Expansion entstanden in dem sich ausdehnenden Rohling Hohlräume nahe den Öffnungen in der Oberfläche der Formplatte 6. Diese Hohlräume führten zur Bildung von vertieften Flächen oder Zellen 9 in dem expandierten Rohling, die durch die Rippen 10 des expandierten Rohlings begrenzt werden. Diese Zellen 9 wurden während der Expansion durch die Öffnungen in der Oberfläche der Formplatte 6 und zwischen den Oberflächen der Preßplatte 3a und der Formplatte 6 hindurch belüftet, um die Gleichmäßigkeit und den Zusammenhalt der so erzeugten Querschnittsgeometrie des expandierten Rohlings aufrechtzuerhalten. Nach dem Abkühlen auf eine Temperatur unterhalb seines Wärmeverformungspunktes konnte der expandierte Rohling 8 von der Presse und der Formplatte 6 genommen werden. Der expandierte Rohling besitzt eine flache Seite 11 und eine expandierte Seite 12. Die expandierten Grate 10 des expandierten Rohlings 8 bilden ein Spiegelbild der Grate 7 in der Oberfläche der Formplatte 6. Wie aus F i g. 8 ersichtlich, besitzt jeder dieser expandierten Grate 10 eine Doppel-T-Form. Diese doppel-T-förmigen expandierten Rippen sind bei den meisten expandierten Gegenständen zu finden.

Bei der in den F i g. 6 bis 8 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurden die Grate 10 des expandierten Rohlings 8 nur verhältnismäßig wenig expandiert, so daß die Oberfläche 12 des expandierten Rohlings 8 mit einer Art Prägung versehen ist. Es kann jedoch nicht von einer wirklichen Prägung gesprochen werden, da, wie aus Fig.8 zu ersehen, die oberen Flächen der Grate 10 durch ihre Doppel-T-Form eine Hinterschneidung aufweisen. Der Prägeeffekt kann zu Dekorationszwecken bei Kunststoffplatten angewendet werden, die rein schmückende Funktionen erfüllen sollen; außerdem liefert er, wegen der Hinterschneidung der flanschartigen Grate 10, eine gute Möglichkeit zur Verbindung mit anderen Substraten oder Materialien, wie Zementmörtel, Gipsputz oder isolierendem Bitumenkork-Mastix.

Die Grate 10 des expandierten Rohlings 8 können weiter expandiert werden, indem man die Formplatten weiter auseinanderbewegt Die Höhe, bis zu welcher sich die Grate 10 dehnen lassen, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Allgeme'*.» gesprochen lassen sich die Grate 10 umso höher ziehen, je größer die Oberfläche der Grate 10 ist; größere Oberflächen der Grate 10 erhält man, indem man die Kontaktflächen der Grate 7 in der in F i g. 6 dargestellten Formplatte 6 vergrößert Die eine größere Oberfläche aufweisenden Grate 7 berühren dann einen größeren Teil der Oberfläche des zu expandierenden Rohlings, wodurch bei der Expansion mehr Kunststoff in die Form der Grate 10 gezogen werden kann.

Aus den Fig.9 bis 13 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ersichtlich. Fig.9 zeigt eine Seitenansicht und F i g. 10 eine Draufsicht auf einen Rohling 13, der aus zwei Kunststoff platten und einem Netz aus mehrfaserigem Garn besteht. Der Rohling 13 wurde erhalten, indem man das Fasernetz 14 zwischen zwei Kuntstoffplatten einschmolz. Das Fasernetz 14 reicht über die Außenkanten des Rohlings 13 hinaus. Die Fig. 11 bis 13 zeigen den expandierten Rohling 13'.

F i g. 11 zeigt eine Draufsicht auf den Rohling 13', der mit Hilfe seiner Heißkleb-Eigenschaften zwischen einem Paar Formplatten mit glatter Oberfläche, wie z. B. den in F i g. 2 bis 4 dargestellten Preßplatten 3a und 3b einer Presse, expandiert wurde. Die Fig. 12 und 13 zeigen Seitenansichten des expandierten Rohlings 13', die durch Querschnitte entlang der Linien 12—12 und 13—13 der Fig. 11 erhalten wurden. Aus den Fig. 11 bis 13 ist ersichtlich, daß der expandierte Rohling 13' ein verhältnismäßig regelmäßiges Muster aus wiederkehrenden, relativ dünnwandigen, doppel-T-förmigen Rip- pen 15 und relativ großen Hohlräumen 16 aufweist Die Hohlräume 16 folgen dem Muster des Fasernetzes 14, und die doppel-T-förmigen Rippen bilden sich innerhalb der rechtwinkligen Flächen, die durch die sich überschneidenden parallelen Faserstränge gebildet werden. Der Querschnitt des expandierten Rohlings zeigt somit ein Muster aus kontinuierlichen Hohlräumen, die dem Muster des Netzes 14 folgen, und aus diskontinuierlichen Rippen 15. Die Draufsicht auf den expandierten Rohling 13' zeigt daß die Rippen 15 zur Bildung einer X-Form innerhalb der rechtwinkligen Flächen neigen, die von den sich überschneidenden parallelen Strängen des Netzes 14 begrenzt werden. Das Hohlraummuster entsteht da der expandierende Rohling während der Expansionsstufe durch das Netz 14 aus mehrfaserigem Garn belüftet wird. Das Fasernetz 14 kann aus beliebigen, mehrfaserigen Garnen hergestellt werden, einschließlich der anorganischen und organischen Fasern, wie Glas- oder Baumwollfasern.

Anstelle von mehrfaserigen Garnen können zur Belüftung des zu expandierenden Rohlings von innen auch andere Mittel vorgesehen werden, wie z. B. perforierte Rohre oder Schläuche oder poröse Stäbe. Je nach Verwendungszweck des herzustellenden Gegen- e>o Standes können diese Belüftungsmittel entweder aus dem expandierten Rohling entfernt oder in diesem belassen werden. Auch brauchen diese Belüftungsmittel nicht die für das Fasernetz 14 dargestellte netzartige Form aufzuweisen, sondern können in jeder beliebigen Anordnung vorgesehen werden.

In F i g. 14 ist ein Querschnitt durch einen Rohling 84 dargestellt der zur Herstellung des expandierten Gegenstandes 88 verwendet wurde; die Fig. 15 zeigt eine Draufsicht und die F i g. 16 einen Querschnitt durch diesen Gegenstand. Der Rohling 84 der Fig. 14 besteht aus einer kontinuierlichen Platte aus thermoplastischem Material 85, die zwei glatte Oberflächen besitzt und auf einer zweiten kontinuierlichen Platte aus thermoplastischem Material 86 liegt Die Platte 86 besitzt eine glatte Unterseite und ist auf der Oberseite mit einer Reihe von V-förmigen Furchen 87 versehen. Die Furchen 87 verlaufen parallel zueinander über die ganze Länge der Platte 86. Vor Expansion des Rohlings 84 werden die Oberflächen der V-förmigen Furchen 87 mit einem Maskierungsmittel, wie z. B. pulverisiertem Ton, bedeckt Der Rohling 84 wird dann mit dem Maskierungsmittel in den Furchen 87 zu dem expandierten Gegenstand 88 expandiert wobei zwei Preßplatten oder Formplatten mit glatter Oberfläche in einer Presse verwendet werden. Sobald der Rohling 84 in die Presse eingeführt worden ist, wird er mit den heißen Fonnoder Preßplatten leicht komprimiert; hierdurch wird die Platte 85 mit der Platte 86 verschmolzen, und der geschmolzene Schichtstoff-Rohling benetzt die Kontaktflächen der Form- oder Preßplatten. An den Berührungsflächen zwischen den Platten 86 und 85 tritt eine kontinuierliche Verschmelzung ein, von der lediglich die Streifen über den maskierten, V-förmigen Furchen 87 in Platte 86 ausgenommen sind. Das Magerungsmittel verhindert eine Verschmelzung oder Adhäsion der Platte 85 an den Stellen der Platte 86, die mit dem Maskierungsmittel bedeckt sind.

Fig. 15 zeigt eine Draufsicht und Fig. 16 einen Querschnitt durch den expandierten Gegenstand 88 nach der Expansion und nach Entnahme aus den Formplatten. Während der Expansionsstufe haftete die Oberseite 89 des Gegenstandes 88 an der Kontaktfläche der unteren Formplatte und die Unterseite 90 an der Kontaktfläche der unteren Formplatte in der Presse. Bei der Expansion bilden sich im Querschnitt des expandierenden Kunststoffes Zellen 91, die eine rechteckige Form besitzen und durch die doppel-T-förmigen Seiteiiwände 92 voneinander getrennt werden; diese Seitenwände 92 und Zellen 91 verlaufen über die ganze Länge des expandierten Gegenstandes 88. Während der Expansion werden die Zellen 91 von ihren Enden her belüftet. Jede maskierte, V-förmige Furche 87 führte zur Bildung einer Zelle 91.

In den Fig. 17 und 18 ist eine weitere Art von expandiertem Rohling 21 dargestellt Fig. 17 zeigt diesen Rohling nach der Expansion, aber vor Entfernung der Formplatten, während in Fig. 18 die Formplatten bereits abgenommen sind. Der expandierte Rohling 21 wurde aus einer festen Platte eines Kunststoffes, der einen Ta besitzt hergestellt. Diese Kunststoffplatte wurde mit Hilfe ihrer Heißkleb-Eigenschaften auf die oben beschriebene Weise zwischen zwei Formplatten expandiert Die obere Formplatte 22 bestand aus einem ähnlichen Metallnetz wie die Formplatte 1 der Fig. 1. Als untere Formplatte 23 diente die glatte Preßplatte einer Presse. Die Hohlräume 24 in dem sich ausdehnenden Kunststoff wurden durch die Öffnungen in der Oberfläche der Formplatte 22 belüftet Der so erhaltene expandierte Rohling besaß eine glatte, kontinuierliche und ebene Unterseite 25, und seine Oberseite 26 gab das netzartige Muster der Kontaktflächen der Formplatte 22 wieder. Die Rippen 27 des expandierten Rohlings waren doppel-T-förmig.

Die Rippen 27, die die Trennwände zwischen den Hohlräumen 24 bilden, behielten zum größten Teil

während der Expansionsstufe ihre Gleichmäßigkeit und ihren Zusammenhalt bei und wurden nicht eingedrückt

Die Fig. 19 und 20 zeigen einen expandierten Rohling, der mittels einer weiteren Ausfuhrungsform hergestellt wurde. Der in den Fig. 19 und 20 dargestellte expandierte Rohling 28 wurde erhalten, indem man eine Kunststoffplatte, die einen Ta besaß, durch ihre Heißkleb-Eigenschaften auf die oben beschriebene Weise zwischen zwei netzartigen Formplatten, die der Formplatte 22 in Fig. 17 entsprachen, expandierte. Bei dieser Ausfuhrungsform werden die mit dem Kunststoff in Berührung tretenden Flächen der Formplatten in der Presse so angeordnet, daß die eine sozusagen im rechten Winkel zu der anderen steht Das rautenförmige Muster der oberen Formplatte wird also gegenüber dem rautenförmigen Muster der unteren Formplatte um 90° gedreht Fig. 19 zeigt eine Draufsicht auf den expandierten Rohling 28 nach Abnahme der Formplatten, und in Fig.20 ist ein Querschnitt durch den expandierten Rohling dargestellt Die Oberseite 29 des expandierten Rohlings 28 gibt das netzartige Muster der Formplatte wieder, an der sie während der Expansion haftete. Die Hohlräume 30 sind an der Oberseite 29 offen und an den Seiten 31 und den unteren Enden 32 geschlossea Diese geschlossenen unteren Enden 32 der Hohlräume 30 werden durch die kontinuierliche netzartige Unterseite 33 des expandierten Rohlings gebildet

Die Unterseite 33 des expandierten Rohlings weist ähnliche, offene Hohlräume 34 auf, die an den Seiten 31 und den oberen Enden 35 geschlossen sind. Hier werden die Hohlräume 34 durch die kontinuierliche, netzartige Oberseite 29 des expandierten Rohlings geschlossen.

Die Seitenwände oder Rippen 31 der Hohlräume oder Zellen 30 und 34 besitzen im wesentlichen Doppel-T-Form. Jede Rippe 31 bildet gleichzeitig die Seitenwand einer Zelle 30 und einer Zelle 34.

Während der Expansionsstufe werden die Hohlräume 30 und 34 durch die öffnungen in der oberen bzw. unteren Formplatte belüftet

Die F i g. 21 und 22 zeigen einen weiteren expandierten Rohling 36, der nach einer anderen Ausführungsform hergestellt werden kann. Zur Herstellung des expandierten Rohlings 36 wurde eine feste Kunststoffplatte, die einen Ta besaß, verwendet Diese Platte wurde auf die oben beschriebene Weise durch ihre Heißkleb-Eigenschaften zwischen zwei Formplatten expandiert Jede dieser Formplatten bestand aus einem Stahlblech, in das gleichmäßig ausgerichtete Reihen von Löchern mit regelmäßigem Abstand gestanzt worden waren. Alle Löcher gingen durch die Formplatten hindurch und besaßen in beiden Formplatten die gleiche Größe und die gleiche Anordnung, so daß die Platten einander entsprachen Sie wurden so in die Presse eingesetzt, daß jede öffnung in der oberen Formplatte mit der entsprechenden öffnung in der unteren Formplatte ausgerichtet wurde und genau über dieser lag. F i g. 21 zeigt eine Draufsicht auf den expandierten Rohling 36. Die Oberseite 37 des expandierten Rohlings 36 ist eine genaue Wiedergabe der perforierten Oberfläche der oberen Formplatte, an der sie während der Expansionsstufe haftete. Die Fig.22 zeigt einen Querschnitt durch den expandierten Rohling 36. Der expandierte Rohling 36 weist eine Reihe von regelmäßig geformten und angeordneten Hohlräumen oder Zellen 38 auf, die oben und unten offen sind. Die Zellen werden durch doppel-T-förmige Rippen 39, die ihre Seitenwände bilden, voneinander getrennt Die unteren und oberen Enden dieser Rippen 39 werden durch den kontinuierlichen Teil der perforierten Obersehe 37 und Unterseite 40 des expandierten Rohlings geformt Während der Expansionsstufe werden die Zellen 38 durch die Perforationen in den Fonnplatten und zwischen den Berührungsflächen der Fonnplatten und Preßplatten hindurch belüftet

Die Fig.23 bis 25 erläutern die Herstellung eines weiteren Rohlings. In Fi g. 23 ist die Oberseite 21 einer

ίο Kunststoffplatte dargestellt, die mit Hilfe von Klebstreifen 22 oder anderen entfernbaren Abdeckmitteln, z. B. einem abnehmbaren Sieb, das die gewünschte Maskierung liefert, mit einem Muster versehen wurde. Diese entfernbaren Abdeckmittel werden vor der Expansion

is des Rohlings wieder entfernt und das Muster dieser Abdeckmittel soll das Muster auf den zu expandierenden Oberflächen des Rohlings liefern. Sobald diese entfernbaren Abdeckmittel aufgebracht worden sind, wird ein Maskierungsmittel auf die Flächen des Rohlings 21 aufgetragen, die nicht von den entfernbaren Abdeckmitteln verdeckt sind.

Als Maskierungsmittel kann ein feiner Oberzug aus Talkum, Ton oder einem anderen Material, das ein Heißkleben des Rohlings an den Preßplatten verhindert angewendet werden. Dieses Maskierungsmittel bleibt während der Expansionsstufe auf dem Rohling und erzeugt ein Muster auf den Oberflächen des Rohlings; die mit dem Maskierungsmittel bedeckten Stellen werden während der Expansion nicht expandiert Ist das Maskierungsmittel aufgetragen, so werden die entfernbaren Abdeckmittel abgezogen, bevor der Rohling iin der Presse expandiert wird. Fig.24 zeigt einen Querschnitt durch eine Kunststoffplatte 21, die auf beiden Seiten mit einem Muster aus Streifen von Abdeckmitteln 22 und Maskierungsmitteln 23 versehen wurde. Nach Abziehen der Abdeckstreifen von dem Rohling 21 und nach Expansion dieses Rohlings zwischen zwei Preßplatten mit glatter Oberfläche, wird der in F i g. 25 dargestellte, expandierte Gegenstand 24 erhalten. Der expandierte Gegenstand 24 besitzt lange, doppel-T-förmige Rippen 25, die sich über die gesamten Flächen erstrecken, die vorher von den Abdeckmitteln 22 eingenommen wurden. Die Maskierungsmittelstreifen 23 sind immer noch vorhanden und können dort belassen oder entfernt werden. Während der Expansionsstufe werden die entstehenden Hohlräume in Form der Kanäle 26 zwischen den Rippen 25 von den Seiten des expandierenden Rohlings her belüftet. Bei dieser Ausführungsform verlaufen die Rippen 25 auf der Ober- und der Unterseite des expandierten Rohlings parallel zueinander, und zwischen ihnen befindet sich eine dünne, kontinuierliche Membrane oder ein Film 27 aus Kunststoff. Expandierte Rohlinge dieser Art mit beliebig angeordneten, über eine oder beide Oberflächen des Kunststoffrohlings verlaufenden Rippen können hergestellt werden, indem man lediglich das Maskierungsmittel in dem gewünschten Muster auf eine oder beide Flächen des Rohlings aufbringt Läßt das gewünschte Rippenmuster bei Modifizierungen des beschriebenen Verfahrens keine ausreichende Belüftung der entstehenden Hohlräume durch die Seiten des expandierenden Rohlings zu, so können die Hohlräume auch durch die Fonnplatten hindurch belüftet werden, indem man mit porösen Formplatten arbeitet Die Fig.26 und 27 zeigen z. B. einen expandierten Rohling dieser Art, der eine Vielzahl von pilz- oder doppel-T-förmigen, expandierten Elementen 28 aufweist, die aus einer Fläche der Kunststoffplatte 29 ragen und durch

das, in Beispiel 21 beschriebene Verfahren hergestellt werden können. F i g. 26 zeigt eine Draufsicht auf den expandierten Rohling und Fig.27 einen Querschnitt durch diesen expandierten Rohling.

Die F i g. 28 und 29 zeigen einen weiteren, nach einer modifizierten Ausführungsform expandierten Rohling 3L Dieser wurde aus einer festen Kunststoffplatte, die einen Ta besitzt, hergestellt, indem man sie auf die beschriebene Weise durch ihre Heißkleb-Eigenschaften an einem Paar Formplatten befestigte und expandierte, ι ο Als untere Formplatte diente die kontinuierliche Oberfläche der unteren Preßplatte einer Presse, und die obere Formplatte bestand aus einem Stahlblech, in das. eine Reihe von regelmäßig angeordneten öffnungen gestanzt worden war. Die öffnungen können bogenförmige und/oder gerade Seiten besitzen. Die Perforationen in der oberen Formplatte, die zur Herstellung des expandierten Rohlings 31 verwendet wurde, warerj alle kreisförmig. Die verwendete Formplatte ist in den Fig.40 und 41 dargestellt Alle Perforationen waren kreisförmig und von gleicher Größe. Die Fig.28 zeigt eine perspektivische Ansicht des expandierten Rohlings 31, aus der ersichtlich ist, daß der expandierte Rohling 31 ein mehrzelliger Behälter ist

Der Behälter 31 besitzt eine kontinuierliche, glatte Grundplatte 32 und durchgehende Seitenwände 33. Die Zellen 34 des Behälters sind daher oben offen und werden unten durch die Grundplatte 32 geschlossen. Außerdem sind die Zellen durch Innenwände 35 — allein oder in Kombination mit den Außenwänden 35 — jo umgeben und voneinander getrennt Die Innenwände 35 und die Außenwände 33 sind doppel-T-förmig. Die Zellen, deren Seitenwände nur aus Innenwänden bestehen, sind symmetrisch und sechseckig. Sie werden als Innenzellen bezeichnet Zellen, die sowohl durch js Innen- wie auch Außenwände gebildet werden, können als Außenzellen bezeichnet werden und sind nicht symmetrisch. Die Unterschiede in den Formen der Zellen entstehen durch die Form und die Anordnung der Perforationen in der oberen Formplatte. Die Oberseite des expandierten Rohlings stellt eine genaue Wiedergabe der Oberfläche der perforierten oberen Formplatte dar, mit der sie hergestellt wurde. Die festen Teile der Oberseite 36 des expandierten Rohlings 31 entsprechen den Flächen, die während dar Expansion an den nichtperforierten Flächen der oberen Formplatte haftete. Sind die Perforationen in der oberen Formplatte völlig kreisförmig, so werden stets sechseckige Innenzellen gebildet, auch wenn die Lippen 37 die kreisförmigen Perforationen in der oberen Formplatte nachzeichnen. Fig.29 zeigt eine Draufsicht auf den expandierten Rohling 31. Die unregelmäßige Form der Außenzellen im Gegensatz zu der regelmäßigen, sechseckigen Form der Innenzellen ist aus der F i g. 29 deutlicher zu ersehen. Die unregelmäßige Form dieser Außenzellen entsteht, weil sich die expandierenden Zellen sowohl der Form der Innenperforationen wie auch der Form der Außenkanten der oberen Formplatte anpassen müssen. Die Lippen sind meist biegsam, und so kann der mehrzellige Behälter 31 als Verpackungs- bo und/oder Ausstellungskarton für solche Gegenstände, wie Gläser, Dosen oder Röhrchen, verwendet werden, die, wie an dem verschlossenen Röhrchen 38 in einer der Zellen der Fig.28 ersichtlich, genau in die einzelnen Zellen eingepaßt werden können. b5

Die sechseckige Form der Innenzellen und die unregelmäßige Form der Außenzellen in dem expandierten Rohling 31 ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß die äußeren Perforationsreihen in der oberen Fonnfläche keinem ausgleichenden, heißen Kohäsionsfluß des polymeren Materials ausgesetzt waren. Dies wurde dadurch verursacht, daß die inneren Perforationsreihen in der oberen Formplatte versetzt zu den äußeren Perforationsreihen angeordnet waren. Würde man eine einzelne perforierte Formplatte verwenden, bei der alle kreisförmigen öffnungen genau ausgerichtet sind, wie z. B. bei den Formplatten, die zur Herstellung des expandierten Rohlings 36 der Fig.21 und 22 verwendet wurden, so würde der expandierte Rohling regelmäßig angeordnete, quadratische Zellen aufweisen, die durch eine Grundplatte verschlossen wären. Änderungen in der Ausrichtung und den Abständen der Perforationen führen somit zu Änderungen in der Form er erhaltenen Zellen. Meistens werden jedoch selbst dann winkelförmige Seitenwände der Zellen gebildet wenn die Formplatten kreisförmige Perforationen aufweisen.

Während der Expansion der Kunststoffplatte zur Herstellung des expandierten Rohlings 31 werden die Zellen 34 durch die Perforationen in der oberen Fomplatte der Presse belüftet

Die Fig.30 und 31 zeigen einen expandierten Rohling 29, und zwar zeigt F i g. 30 eine Draufsicht und Fig.31 einen Querschnitt durch den expandierten Rohling 39, der eine wabenförmige Struktur aufweist. Der expandierte Rohling 39 wurde aus einer Kunststoffplatte, die esjien Ta besitzt hergestellt Diese Platte wurde mittels ihrer Heißkleb-Eigenschaften auf die oben beschriebene Weise zwischen zwei, in F i g. 35 bis 37 dargestellten Formplatten expandiert Jede dieser Formplatten bestand aus einer, 1,27 cm dicken Aluminiumplatte, die auf einer Seite (Vorderseite) maschinell mit sechseckigen Vertiefungen in regelmäßig angeordneten und versetzten Reihen versehen wurde. Jede Vertiefung hatte eine Tiefe von 0,63 cm und einen Durchmesser von 134 cm. In die Mitte jeder Vertiefung wurde ein kleines Belüftungsloch gebohrt das bis zur anderen Seite (Rückseite) der Platte reichte. Jede Belüftungsöffnung hatte einen Durchmesser von 4,7 mm. In jeder Formplatte besaßen die sechseckigen Vertiefungen gleiche Größe, gleichen Abstand und gleiche Anordnung, so daß eine Formplatte die Kopie der anderen war. Beim Einsetzen in die Presse wurden die beiden Platten so angeordnet daß die Vertiefungen in der oberen Formplatte nicht genau mit den Vertiefungen in der unteren Formplatte ausgerichtet waren. Die einzelnen Perforationsreihen der oberen Platte wurden zwar in vertikaler Richtung nach den Perforationsreihen der unteren Platte ausgerichtet in horizontaler Richtung jedoch leicht verschoben, so daß jede Perforation der oberen Formplatte in vertikaler Ebene etwa '/3 der Fläche einer Perforation und etwa ²h der Fläche einer zweiten Perforation in der unteren Formplatte überlappte. Es kann auch mit anderen Überlappungsmustern gearbeitet werden.

F i g. 30 zeigt eine Draufsicht auf den expandierten Rohling 39. Die Oberseite 40 dieses expandierten Rohlings 39 stellt eine genaue Wiedergabe der perforierten Oberfläche der oberen Formplatte dar, an der sie während der Expansionsstufe haftete. Die Unterseite 41 des expandierten Rohlings entspricht genau der Oberseite. Die Fig.31 zeigt einen Querschnitt durch den expandierten Rohling 39. Dieser expandierte Rohling 39 enthält zwei Reihen regelmäßig geformter und angeordneter Zellen, die an einem Ende offen und an dem gegenüberliegenden Ende verschlos-

sen sind und eine konische Form besitzen.

Wie aus F i g. 31 ersichtlich, ist die eine Zellreihe 42 auf der Oberseite 40 des Rohlings 39 geöffnet und auf der Unterseite 41 geschlossen, während die untere Zellreihe 43 auf der Unterseite 41 offen und auf der s Oberseite 40 geschlossen ist Die Zellen werden durch doppel-T-förmige Rippen voneiander getrennt Diese Rippen 44 laufen an der Basis jeder Zelle in spitzem Winkel zusammen und verschließen die Zelle. Die oberen und unteren Enden der Rippen 44 bilden die kontinuierlichen Flächen der perforierten Unterseite 41 und Oberseite 40 des expandierten Rohlings 39. Die Lippen 45, die sich entlang der Peripherie jeder Zelle 42 und 43 erstrecken, sind nicht zu ausgeprägt, da die Perforationen in den Piatten, mit denen der Rohling 39 expandiert wurde, eine verhältnismäßig dichte Anordnung und Ausrichtung zeigen und außerdem winkelförmig und nicht kreis- oder bogenförmig sind. Werden die Formplatten mit kreis- oder bogenförmigen Perforationen versehen, so werden meist stärker ausgeprägte Lippen um die Peripherie der Zellöffnungen in dem expandierten Rohling erhalten; vgl. z. B. F i g. 21,28 und 29. Eine verformbare oder ausgeprägte Lippe ist bei expandierten Strukturen, die für tragende Konstruktionen verwendet werden sollen, nicht unbedingt erwünscht Ausgeprägte Lippen benötigen Harz, das dann nicht mehr — wie bei dem expandierten Rohling 39 — für die Verstärkung der Rippen zur Verfugung steht, die, bei Verwendung des expandierten Rohlings in tragenden Konstruktionen, die eigentlichen tragenden EIemente darstellen; andererseits wird jedoch die Biegsamkeit des expandierten Rohlings verbessert, da die Strukturen größere Flächen an diskontinuierlichen Häuten aufweisen.

Während der Expansion der Kunststoffplatte zur Herstellung des expandierten Rohlings 39 wurden den Zellen 42 und 43 durch die Belüftungsöffnungen in der oberen bzw. unteren Formplatte belüftet

Die F i g. 32 und 33 zeigen einen weiteren Rohling 46, der ebenfalls aus einer Kunststoffplatte, die einen Ta aufwies, hergestellt wurde. Auch diese Kunststoffplatte wurde mittels ihrer Heißkleb-Eigenschaften zwischen zwei Formplatten expandiert. Als untere Formplatte diente die glatte, kontinuierliche Oberfläche der unteren Preßplatte einer Presse. Die obere Formplatte bestand aus einer Aluminiumplatte, die in F i g. 34 dargestellt ist und deren Oberfläche einem Waffeleisen glich. Die Kontaktfläche der oberen Formplatte wies mehrere ausgerichtete Reihen oder Kolonnen von Metallrechtecken auf, die durch vertiefte, in Längs- und Querrichtung über die Formplatte verlaufende Kanäle voneinander getrennt wurden. Die F i g. 32 zeigte eine Draufsicht und Fig.33 einen Querschnitt durch den expandierten Rohling 46, nachdem dieser aus der Presse entnommen und einer weiteren, nachstehend beschriebenen Verfahrensstufe ausgesetzt wurde. Die in F i g. 32 dargestellte Draufsicht auf den expandierten Rohling 46 läßt eine teilweise Wiedergabe des Musters der Kontaktflächen auf der oberen Formplatte e· kennen, an der der Rohling während der Expansion haftete. Dieses t>o Muster der Kontaktflächen führt zur Eiildung der in der oberen Hälfte des expandierten Rohlings der F i g. 32 dargestellten Reihen von rechteckigen Kopfstücken 47. Jedes dieser Rechtecke ist, wie aus dem Querschnitt der F i g. 33 ersichtlich, das obere Ende einer doppel-T-för- b5 migen Rippe 48. Die Grundplatte 49 des expandierten Rohlings 46 besteht aus einem kontinuierlichen Kunststoff-Film, der auch die Basis der einzelnen Rippen 48 bildet Während dei Expansionsstufe werden die in Form von Kanälen 50 zwischen den expandierenden Rippen 48 entstehenden Hohlräume dtu'ih die Seiten des zu expandierenden Rohlings belüftet

Nach der Expansion wurden die Kopfstücke 47 von einigen der Rippen 48 entfernt, wodurch die in F i g. 32 und 33 dargestellten borstenähnlichen Elemente 48Λ erhalten wurden.

Der expandierte Rohling der F i g. 32 und 33 kann zur Herstellung bürstenähnlicher Gegenstände, wie z.B. künstlichem Rasen, Bürsten, Scheuerbürsten und Polstermaterial, verwendet werden. Bei allen diessn Verwendungszwecken können die Kopfstücke 47 der Rippen 48 entfernt oder auf den Rippen belassen werden.

Fig.34 zeigt eine perspektivische Ansicht einer oberen Formplatte 51, die wie ein Waffeleisen aussieht und zur Herstellung des expandierten Gegenstandes der F i g. 32 und 33 verwendet wurde. Its die Oberseite dieser Formplatte 51 wurde eine Reihe von sich überschneidenden, vertieften Kanälen 52 geschnitten. Durch das netzartige Muster dieser Kanäle 52 entstehen die erhabenen Flächen 53, die die Kontaktflächen der Formplatte 51 bilden. Die Kanäle 52 trennen diese Kontaktflächen voneinander. Das Muster dieser Kanäle muß nicht unbedingt netzartig sein. Die Oberfläche der Formplatte 51 kann auch mit einer Reihe von parallel in nur einer Richtung verlaufenden Kanälen versehen werden. Bei der Formplatte 51 der F i g. 34 bestehen die Kontaktflächen 53 aus mehreren ausgerichteten Reihen oder Kolonnen von Rechtecken, wobei die einzelnen Rechtecke durch vertiefte Kanäle 52, die in Längs- und Querrichtung über die Oberfläche der Formplatte 51 verlaufen, voneinander getrennt sind.

Fig.35 zeigt eine perspektivische Teildraufsicht Fig.36 eine Teilansicht der Unterseite und Fig.37 einen Teilquerschnitt durch eine Formplatte 54, die als Perfoirationen mehrere Vertiefungen aufweist und zur erfindungsgemäßen Herstellung des expandierten Gegenstandes der F i g. 30 und 31 verwendet wurde. Die Formplatte 54 besteht au:; einer oberen Metallplatte 55, die auf einem hohlen-U-förmigen Rahmen 56 montiert ist Die Vorderseite 57 der Metallplatte 55 wurde maschinell mit sechseckigen Perforationen 58 in regelmäßig angeordneten und versetzten Reihen versehen. Jede dieser sechseckigen Perforationen 58 ist nur etwa halb so tief wie die Dicke der Metallplatte 55. Durch die Mitte jeder Perforation 58 wurde eine kleine, kreisförmige Belüftungsöffnung 59 gebohrt die durch den Rest der Metallplatte 55 bis zu deren Rückseite 60 verlief. Die kreisförmigen Belüftungsöffnungen besaßen etwa ein Drittel des Durchmessers der sechseckigen Perfoirationen 58. Alle sechseckigen Perforationen 58 hatten die gleiche Größe. Die Belüftungsötfnungen 59 öffnen sich auf der Rückseite 60 der Metallplatte 55 in einen hohlen Raum 61, der durch die drei Schenkel 62 des U-förmigen Rahmens 56 begrenzt wird. Die Rückseite 60 der Metallplatte 55 ist mit Kanälen 59/4 versehen, die die einzelnen Reihen der Belüftungsöffnungen 59 miteinander verbinden und somit die Belüftung erleichtern. Die Seitenwände der Schenkel 62 weisen ebenfalls Bohrlöcher 63 auf, mit deren Hilfe die Formplatte 54 an der Presse befestigt wird. Zur Herstellung der expandierten Rohlinge der F i g. 30 und 31 sowie 38 und 39 wurde die Presse mit jeweils zwei dieser' Formplatten ausgerüstet. Die Belüftung der Rückseite der Formplatte 54 erfolgt durch die offene, nicht gezeigte Seite des U-förmigen Rahmens 62.

Bei ihrer Verwendung zur Herstellung der expandierten Gegenstände der Fig.30 und 31 sowie 38 und 39, wurden die beiden Formplatten 54 so in die Presse eingesetzt daß ihre Vorderseiten 57 einander gegenüberlagen und die sechseckigen Perforationen 58 in der oberen Platte in vertikaler Ebene nicht völlig ausgerichtet waren mit den sechseckigen Perforationen 58 der unteren Platte. Die sechseckigen Perforationen 58 wurden so ausgerichtet, daß jede Perforation der oberen Platte in vertikaler Ebene zwei oder mehr sechseckige Perforationen der unteren Platte überlappte.

F i g. 38 zeigt eine Draufsicht auf den expandierten Rohling 64. Dieser expandierte Rohling 64 wurde erhalten, indem man eine Platte aus thermoplastischem Material zwischen zwei Formplatten der F i g. 35 bis 37 expandierte. Die Oberseite 65 des expandierten Rohlings gibt genau die perforierte Oberfläche der oberen Formplatte wieder, an der sie während der Expansion haftete. Die Unterseite 66 des expandierten Rohlings ist ein Duplikat der Oberseite 65 und stellt eine genaue Wiedergabe der perforierten Oberfläche der unteren Formplatte dar, an der der Rohling 64 während der Expansion haftete. F i g. 38 zeigt also, daß die beiden, zur Herstellung des expandierten Rohlings 64 verwendeten Formplatten 54 in der Presse so ausgerichtet und angeordnet wurden, daß jede horizontale Reihe von Perforationen 58 in der oberen Formplatte in vertikaler Richtung mit zwei horizontalen Reihen von Perforationen 58 in der unteren Formplatte in solcher Weise ausgerichtet wurde, daß die einzelnen Perforationen 58 der oberen Formplatte drei nebeneinanderliegende Perforationen 58 in der unteren Formplatte überlappten. Alle drei Perforationen 58 der unteren Formplatte werden jeweils in gleicher Größe überlappt Dieses Überlappungsmuster wird erhalten, indem man zuerst jede horizontale Reihe von Perforationen 58 in der oberen Formplatte mit einer horizontalen Reihe von Perforationen 58 in der unteren Formplatte ausrichtet und dann die X-Achse der oberen Formplatte so zur X-Achse der unteren Formplatte verschiebt daß jede Perforation 58 in der oberen Formplatte zwei benachbarte Perforationen 58 in der unteren Formplatte überlappt; anschließend wird die obere Formplatte auf ihrer Y-Achse so zur Y-Achse der unteren Formplatte verschoben, daß die einzelnen Perforationen der oberen Formplatte jeweils gleich große Rächen von drei benachbarten Perforationen 58 in der unteren Formplatte überlappen, wobei unter diesen drei überlappten Perforationen 58 der unteren Formplatte auch die beiden Perforationen sind, die während der ersten Verschiebung überlappt wurden. Die Verschiebung der beiden Formplatten gegeneinander kann durchgeführt werden, indem man die eine oder die andere oder auch beide Platten um ihre X-Achse und/oder Y-Achsen verschiebt bis die gewünschte Überlappung der Perforationen erzielt ist Die Reihenfolge, in der diese Ausrichtung und Verschiebung der Formplatten stattfindet ist nicht entscheidend. Die Verschiebung findet jedoch statt, bevor der Rohling zwischen die Formplatten gegeben wird.

F i g. 39 zeigt einen Querschnitt durch den expandierten Rohling 64. Auch dieser Rohling 64 enthält zwei regelmäßig geformte und angeordnete Zellreihen, die an einem Ende offen und am anderen Ende geschlossen sind. Jede Zelle besitzt eine konische Form. Wie aus F i g. 39 zu ersehen, sind die Zellen 67 auf der Oberseite 65 des Rohlings 64 geöffnet und auf seiner Unterseite 66 geschlossen, während die anderen Zellen 68 auf der Unterseite 66 offen und auf der Oberseite 65 geschlossen sind. Die einzelnen Zellen werden durch doppel-T-förmige Rippen 69 voneinander getrennt Die die Zellen umgebenden Rippen 69 laufen an der Basis der einzelnen Zellen im spitzen Winkel zusammen und verschließen diese. Die oberen und unteren Enden der Rippen 69 bilden die kontinuierlichen Flächen der perforierten Oberseite 65 und Unterseite 66 des expandierten Rohlings. Die Lippen 70 um die Peripherien der einzelnen Zellen 64 und 68 sind nicht sehr stark ausgeprägt da die Perforationen in den Formplatten, mit denen der expandierte Rohling 64 hergestellt wurde, verhältnismäßig dicht beieinander liegen und außerdem winkelförmig und nicht kreis- oder bogenförmig sind.

Während der Expansion der Kunststoffplatte zur Herstellung des expandierten Rohlings 64 werden die Zellen 67 und 68 jeweils durch die Perforationen 58, die Belüftungsöffnungen 59 und Kanäle 59Λ sowie die offene Seite des U-förmigen Rahmens 62 in der oberen bzw. unteren Formplatte 54 belüftet.

Fig.40 zeigt eine Draufsicht und Fig.41 einen Querschnitt durch eine perforierte Formplatte 71, die zur Herstellung der expandierten Gegenstände der Fig.28 und 29 verwendet wurde. Die perforierte Formplatte 71 besteht aus einem dünnen Metallblech, z. B. Aluminium- oder Stahlblech, das durch Stanzen mit mehreren, in versetzten Reihen regelmäßig angeordneten Perforationen 72 versehen wurde. Diese Perforationen können bogenförmige und/oder gerade Seiten aufweisen. In der Formplatte 71 sind alle Perforationen 72 kreisförmig. Jede Perforation besitzt die gleiche Größe, und die einzelnen Perforationen sind durch die kontinuierliche Fläche 73 der Formplatte 71 voneinander getrennt Diese kontinuierliche Fläche 73 der Formplatte 71 bildet die Kontaktfläche, mit der der Rohling während der Expansion in Berührung gelangt

F i g. 42 zeigt eine Draufsicht auf zwei übereinander angeordnete Formplatten 71. Die Perforationsreiher dieser beiden Platten sind vertikal nicht ausgerichtet Auf diese Weise überlappt jede Perforation 72A in der oberen Platte 71Λ auf vertikaler Ebene eine oder mehrere Perforationen 72ß in der unteren Platte 71B Dieses Muster wird durch die Größe, die Form und der Abstand (Versetzung) der Perforationsreihen in jeder Platte und auch durch die vertikale Anordnung der Platten zueinander erhalten. Das gleiche Überlappungsmuster wird auch in horizontaler Ebene beibehalten wenn die beiden Formplatten in ihrer Lage zueinander

so nicht verändert und Seite an Seite auf ihre dünner Kanten nebeneinandergestellt werden.

F i g. 43 zeigt eine Teildraufsicht und F i g. 44 einer Teilquerschnitt durch den expandierten Rohling 74 Dieser expandierte Rohling 74 wurde hergestellt indenr man eine Platte aus thermoplastischem Materia zwischen zwei Formplatten der Fig.40 und 41 in dei Anordnung der F i g. 42 expandierte. Der Rohling 74 is nach der Entnahme aus der Presse und den Formplatter dargestellt Der expandierte Rohling 74 besitzt zwe

bo Reihen von regelmäßig geformten und angeordneter Zellen, die an einem Ende offen und am gegenüberlie genden Ende geschlossen sind. Jede Zelle besitzt eint konische Form. Wie aus den F i g. 43 und 44 zu erseher sind die Zellen 75 der einen Reihe auf der Oberseite 71 des Rohlings 74 geöffnet und auf seiner Unterseite 7! geschlossen, während die Zellen 78 der zweiten Reiht auf der Unterseite 77 offen und auf der Oberseite 71 geschlossen sind. Die Zellen werden durch doppel-T

förmige Rippen 79 voneinander getrennt Diese Rippen 79 treffen sich in einer Spitze an der Basis der einzelnen Zellen und verschließen diese. Die oberen und unteren Enden der Rippen 79 bilden die kontinuierlichen Flächen 80 und 81 der perforierten Oberseite 76 bzw. Unterseite 77 des expandierten Rohlings. Die Oberseite

76 des expandierten Gegenstandes 74 ist eine genaue Wiedergabe der Kontaktfläche der oberen Formplatte 71/4, an der sie während der Expansion haftete.

So entsprechen die oben offenen Enden der Zellen 75 den Perforationen 72 der Formplatte 7\A, und die kontinuierlichen Flächen 80 der Oberseite des expandierten Rohlings 74 zeichnen die kontinuierlichen Flächen 73 der Formplatte 71Λ nach. In gleicher Weise stellt die kontinuierliche Oberfläche 81 der Unterseite

77 des expandierten Rohlings 74 eine genaue Wiedergabe der Kontaktfläche der unteren Formplatte 71B dar. Wie aus F i g. 43 ersichtlich, überlappt jedes kreisförmige, offene Ende der oberen Zellen 75 in vertikaler Ebene etwa drei der Kreisförmigen, offenen Enden der unteren Zellen 78 in dem expandierten Rohling. F i g. 44 zeigt, daß die Seitenwände 79 der Zellen geschwungen und nicht gerade verlaufen. In F i g. 43 sind die Lippen 82 um die öffnung der einzelnen Zellen 75 dargestellt, und F i g. 44 zeigt Lippen 82 bzw. 83 an den öffnungen der Zellen 75 und 78.

Die F i g. 45 zeigt eine weitere dünne Formplatte 93, die bei dem Verfahren verwendet werden kann. In diese Formplatte 93 wurden mehrere unterschiedlich geformte und unterschiedlich große Perforationen gestanzt, nämlich Quadrate 94, große Kreise 95 und kleine Kreise 96. Die Quadrate 94 besaßen eine etwas größere Fläche als die Kreise 95, die wiederum größer waren als die Kreise 96. Wie aus Fig.45 zu ersehen, wurden die Perforationen in einer Richtung, der vertikalen Richtung, genau ausgerichtet, während sie in der anderen Richtung, nämlich horizontal, versetzt angeordnet wurden. Alle Quadrate haben die gleiche Größe, ebenso wie alle großen Kreise und alle kleinen Kreise.

F i g. 46 zeigt eine Draufsicht auf eine Formplatte 93 in einer bestimmten Anordnung einer Formplatte 71 der Fig.40 und 41. Bei dieser Anordnung dient die Formplatte 71 als untere Formplatte und die Formplatte 93 als obere Formplatte. Die Perforationen 72 in der unteren Formplatte 71 sind alle größer als die drei Perforationsarten 94, 95 und % in der Formplatte 93. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Perforationen in jeder vertikalen Perforationsreihe der oberen Formplatte 93 variiert, ist jedoch immer kleiner als der Durchmesser der Perforationen 72 in der unteren Formplatte; diese Perforationen besitzen alle den gleichen Durchmesser. Jede vertikale Perforationsreihe in der oberen Formplatte wird genau mit einer vertikalen Perforationsreihe der unteren Formplatte ausgerichtet, so daß in vertikaler Ebene jede der Perforationen 72 der unteren Formplatte von zwei Perforationen der oberen Formplatte 93 überlappt wird.

F i g. 47 zeigt eine Draufsicht, F i g. 48 eine Untersicht und F i g. 49 einen Querschnitt durch einen expandierten Rohling 97, der mit den Formplatten 71 und 93 in der in Fig.46 dargestellten Anordnung erhalten wurde. Dieser expandierte Rohling 97 wurde hergestellt, indem man eine Kunststoffplatte, die einen Ta besaß, durch ihre Heißkleb-Eigenschaften zwischen den, gemäß Fig.46 angeordneten Formplatten 71 und 93 expandierte. Die Oberseite 98 des expandierten Rohlings gibt die Kontaktflächen der Formplatte 93 wieder, an denen sie während der Expansion haftete. Die Unterseite 99 des expandierten Rohlings 97 ist ein genaues Abbild der Formplatte 71, an der sie bei der Expansion haftete. Die Hohlräume 100,101 und 102 sind auf der Oberseite 98 in Form von Quadraten, großen Kreisen und kleinen Kreisen geöffnet und an den Seiten 103 und unteren Enden 104 geschlossen. Die geschlossenen unteren Enden 104 der Hohlräume 100, 101 und 102 werden durch die kontinuierlichen Flächen der Unterseite 99

ίο gebildet Die Hohlräume 105 besitzen kreisförmige Öffnungen an der Unterseite 99 des Rohlings 97 und sind an den Seiten 103 und den oberen Enden 106 geschlossen. Die geschlossenen oberen Enden 106 der Hohlräume 105 werden durch die kontinuierlichen

Flächen der Oberseite 98 des Rohlings gebildet.

Die gemeinsamen Seitenwände oder Rippen 103 der Hohlräume oder Zellen 100,101 und 102 einerseits und der Zellen 105 andererseits sind im wesentlichen doppel-T-förmig. Jede Rippe 103 ist Teil einer Seitenwand einer Zelle 105 und einer oder mehrerer Zellen 100,101 und 102.

Die kontinuierlichen Lippen 107, die um die Peripherie der öffnungen der Zellen 100,101, 102 und 105 laufen, sind bei den kreisförmigen Zellöffnungen 101, 102 und 105 stärker ausgeprägt als bei den quadratischen Zellöffnungen 100.

Die Zellen 100, 101, 102 und 105 besitzen im allgemeinen die gleiche Höhe, ihr Volumen kann jedoch in folgender Weise ausgedückt werden:

102 < 101 < 100 < 105; die relative Größe des Volumens dieser Zellen ist also eine Funkton der relativen Größe der Perforationen 96,95,94 bzw. 92. Die Zellen 100,101 und 102 sind stärker konisch geformt als die Zellen 105, und die Zellen 105 sind zylindrischer als die Zellen 100, 101 und 102. In allen Fällen sind jedoch die geschlossenen Enden der Zellen enger als ihre öffnungen.

Während der Expansionsstufe werden die entstehenden Hohlräume 100, 101, 102 und 105 durch die

Perforationen 94, 95, 96 und 72 in der oberen bzw.

unteren Formplatte und außerdem durch die nicht ganz dichte Verbindung der Formplatten mit den oberen und unteren Preßplatten der Carver-Presse belüftet.

Wie aus F i g. 47 zu ersehen, sind die öffnungen der

oberen Zellen 100,101,102 in vertikaler Richtung nicht mit den öffnungen der unteren Zellen 105 ausgerichtet. Jede untere Zelle 105 wird daher vertikal von zwei benachbarten Zellen 100, 101 und/oder 102 überlappt. Dieses Überlappungsmuster der Zellöffnungen ist ein

so genaues Abbild des vertikalen Überlappungsmusters der Perforationen in den beiden Formplatten 93 und 71, die während der Expansion des Rohlings 97 als obere bzw. untere Formplatten verwendet wurden.

Außerdem zeigt sich, daß etwa die Hälfte aller Zellen

in dem expandierten Rohling Zellen 105 sind, die an der Unterseite des expandierten Rohlings 97 geöffnet sind, während die übrigen Zellen aus den Zellen 100,101 und 102 bestehen, die eine Öffnung auf der Oberseite des Rohlings 97 aufweisen.

Bei der Herstellung der in den Zeichnungen dargestellten expandierten Gegenstände, die eine Vielzahl von Zellen aufweisen, d. h. mehrzellig sind, wird ein Kunststoff-Rohling, der einen Ta und außerdem zwei Kontaktoberflächen aufweist, z. B. eine Kunststoff platte, zwischen einem Paar Formplatten mit geeigne ten Kontaktoberflächen expandiert. Dieses Verfahren wird durch die nachstehenden Verfahrensstufen näher erläutert, bei denen man:

eine oder mehrere Kontaktoberflächen herstellt, die ein Muster aus wenigstens einigen Berührungspunkten oder -flächen zwischen den Kontaktflächen der Preßplatten und des Rohlings erzeugen, wenn diese Formplatten mit dem Rohling in Berührung gelangen;

den Rohling zwischen die Kontaktflächen der Formplatten einführt, während der Rohling auf eine Temperatur erhitzt wird, die gleich oder größer ist als sein Ta;

den Rohling mit den Kontaktflächen der Formplatten bei einer Temperatur in Berührung bringt, die gleich oder größer ist als der Ta des Rohlings, wodurch der Rohling aufgrund seiner Heißkleb-Eigenschaften an den Kontaktflächen der Formplatten haftet;

den Abstand zwischen den Formplatten mit dem daran haftenden Rohling vergrößert, um eine Expansion des Rohling-Querschnittes zu bewirken, wobei in dem sich ausdehnenden Querschnitt mehrere Zellen entstehen, die durch expandierte Rippen aus dem Material des Rohlings voneinander getrennt werden;

wobei die Zellen einen verminderten Druck aufweisen und die Form der Zellen dem Berührungsmuster der Kontaktflächen entspricht;
die Zellen während der Expansion belüftet, um den Druck innerhalb der Zellen dem Druck außerhalb des Rohlings anzugleichen und somit die Gleichmäßigkeit und den Zusammenhalt der so erzeugten Querschnittsgeometrie aufrechtzuerhalten; und
den expandierten Rohling auf eine Temperatur abkühlt, die unter der Wärmeverformungstemperatur des Kunststoffes in dem Rohling liegt

Wie bereits ausgeführt, kann das Berührungsmuster zwischen den Kontaktflächen der Preßplatten und den Kontaktflächen des Rohlings entweder auf einer oder beiden Oberflächen der Formplatten oder auf einer oder beiden Oberflächen des Rohlings erzeugt werden. Die Belüftung kann über eine oder beide Oberflächen der Preßplatten erfolgen, indem man mit gasdurchlässigen, porösen oder perforierten Formplatten arbeitet

Die expandierten Kunststoffgegenstände sind Platten mit geringem Gewicht, die — je nach Art des verwendeten Kunststoffes und nach dem Ausmaß der Expansion — entweder steif oder biegsam sind. Eine Verbesserung der Steifigkeit kann erzielt werden, indem man den expandierten Kunststoff mit einer oder mehreren steifen Beschichtungen versieht Die expandierten Kunststoffgegenstände können — mit oder ohne weitere Oberflächenschichten — als Bauplatten, Behälter, Wände, Trennwände, Verpackungsmaterial oder für andere Zwecke verwendet werden, bei denen Bauelemente mit geringem Gewicht benötigt werden.

Als Materialien für die Herstellung der Rohlinge werden normalerweise feste, wärmeverformbare Kunststoffe mit einem Ta von etwa 50⁰C bis 300° C, vorzugsweise etwa 100⁰C bis 250⁰C, verwendet.

Besteht zwischen den Schmelzpunkten von zwei schmelzbaren Materialien, die zur Herstellung von Formplatten verwendet werden könnten, ein Unterschied von wenigstens etwa 1O⁰C, so kann das schmelzbare Material mit dem niedrigeren Schmelzpunkt als Rohling dienen, während das Material mit dem höheren Schmelzpunkt zu einer Formplatte verarbeitet wird.

Die Rohlinge können verschiedene Formen besitzen, wie z. B. Platten, Netze oder Platten mit ausgestanzten Mustern. Das als Rohling verwendete schmelzbare Material braucht nicht elastomer zu sein.

Als schmelzbare Materialien zur Herstellung des Rohlings eignen sich natürliche und synthetische Harze und wärmehärtbare Harze, Glas und niedrigschmelzende Metalle und Metall-Legierungen sowie Metallverbindungen.
Beispiele für natürliche Harze sind Asphalt, Bitumen,

ίο Gums, Pech und Teer.

Geeignete synthetische Harze sind z. B. die Vinylharze. Diese Vinylharze können entweder Homopolymerisate aus einzelnen Vinylmonomeren oder Interpolymerisate aus einem oder mehreren Vinylmonomeren und 0 bis etwa 50 Mol-% eines oder mehrerer anderer Monomerer sein, die keine Vinylmonomeren sind, jedoch mit diesen interpolymerisiert werden können. Unter der Bezeichnung »Vinylmonomeres« ist eine Verbindung zu verstehen, die wenigstens eine polymerisierbare Gruppe der Formel

— C=C-

enthält. Derartige Vinylmonomere sind z. B. die folgenden: unsubstituierte Olefine, einschließlich der Monoolefine, wie

Äthylen, Propylen, 1-Buten, Isobutylen, und

Polyolefine, wie

Butadien, Isopren, Dicyclopentadien und

Norbornen;

halogeniert«: Olefine, wie

Chloropren, Tetrafluoräthylen,

Chlortrifluoräthylen, Hexafluorpropylen;

Vinylaryle, wie

Styrol, o-Methoxystyrol, p-Methoxystyrol,

m-Methoxystyrol, o-Nitrostyrol, p-Nitrostyrol,

o-MethylstyroI, p-MethylstyroI, m-Methylstyrol,

p-Phenylstyrol, o-Phenylstyrol, m-Phenylstyrol,

Vinylnaphthalin und dgl.;

Vinyl- und Vinylidenhalogenide, wie

Vinylchlorid, Vinylfluorid, Vinylidenchlorid,

Vinylidengluorid, Vinylidenbromid und dgl.;

Vinylester, wie

Vinylformiat, Vinylacetat, Vinylpropionat,

Vinylbutyrat, Vinylchloracetat,

Vinylchlorpropionat,Vinylbenzoat,

Vinylchlorbenzoat und dgl.;

Acryl- und ιχ-Alkylacrylsäuren, deren Alkylester,

Amide und Nitrile, wie

Acrylsäure, Chloracrylsäure, Methacrylsäure,

Äthacrylsäure, Methylacrylat, Äthylacrylat,

Butylacrylat, n-Octylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, n-Decylacrylat.Methylmethacrylat,

Butylmethacrylat, Methyläthacrylat,

Äthyläthacrylat, Acrylamid, N-Methylacrylamid,

Ν,Ν-Dimethylacrylamid, Methacrylamid,

N-Methylmethacrylamid,

N,N-Dimethylmethacrylamid, Acrylnitril,

Chloracrylnitril, Methacrylnitril, Äthacrylnitril und dgl.;

Malein- und Fumarsäure sowie deren Anhydride

und Alkylester, wie

Maleinsäureanhydrid, Dimethylmaleat,

Diäthylmaleat und dgl.;

Vinylalkylester und -ketone, wie
Vinylmethyläther, Vinyläther, Vinylisobutyläther, 2-ChloräthyIvinyläther, Methylvinylketon,
Äthylvinylketon, Isobutylvinylketon und dgl.;
Außerdem Vinylpyridin, N-Vinylcarbazol,
N-Vinylpyrrolidon, Äthylmethylenmalonat,
Acrolein, Vinylalkohol, Vinylacetat Vinylbutyral
und dgl.

Monomere, die mit Vinylmonomeren interpolymerisiert we· den können, sind z. B. Kohlenmonoxyd und Formaldehyd.
Geeignete Vinylpolymerisate sind z. B.

Polyäthylen, Polypropylen,
Äthylen-Propylen-Mischpolymerisate,
Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid,
Polyvinylfluorid, Polystyrol,
Styröl-Butadien-Acrylnitril-Terpolymerisate,
Äthylen- Vinylacetat-Mischpolymerisate,
Äthylen-Acrylsäure-Mischpolymerisate,
Äthylen-Acrylnitril-Mischpolymerisateund
Styrol-Acrylnitril-Mischpolymerisate.

Außer den Vinylpolymerisaten können bei dem Verfahren auch andere polymere Materialien verwendet werden, wie z. B.

thermoplastische Polyurethanharze;

Polyamidharze, wie die

Nylon-Harze,

einschließlich Polyhexamethylenadipamid;

Polysulfonharze;

Polycarbonatharze;

Phenoxyharze;

Polyacetalharze;

Polyalkylenoxydharze, wie

Polyäthylenoxyd und

Polypropylenoxyd;

Polyphenylenoxydharze; und

Celluloseester-Harze, wie

Cellulosenitrat, Celluloseacetat und

Cellulosepropionat.

Unter der Bezeichnung »Polymerisat« sind auch Mischungen aus zwei oder mehreren polymeren Materialien zu versehen. Beispiele für solche Mischungen sind Polyäthylen/Polypropylen; Polyäthylen geringer Dichte/Polyäthylen hoher Dichte; Polyäthylen mit Olefin-Interpolymerisaten der obengenannten Art, z. B.

Äthylen-Acrylsäure-Mischpolymerisate,

Äthylen-Äthylmethacrylat-Mischpolymerisate,

Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymerisate,

Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisate,

Äthylen-Acrylsäure-Äthylacrylat-Terpolymerisate,

Äthylen-Acrylsäure-Vinylacetat-Terpolymerisate und dgl.

Unter »Polymerisat« sind auch die metallischen Salze der Polymerisate oder Mischungen zu verstehen, die freie Carbonsäuregruppen enthalten. Beispiele für diese Polymerisate sind

Äthylen-Methacrylsäure-Mischpoiymerisate,
Äthylen-Äthacrylsäure-Mischpolymerisate,
Styrol-Acrylsäure-Mischpolymerisate,
Buten-Acrylsäure-Mischpolymerjsate und dgl.

Beispiele für Metalle, die zur Bildung der Salze dieser Carbonsäurepolymerisate verwendet werden können, sind die ein-, zwei- oder 3wertigen Metalle, wie Natrium, Lithium, Kalium, Calcium, Magnesium, Aluminium, Barium, Zink, Zirkonium, Beryllium, Eiaen, Nickel, Kobalt und dgl.

Die Polymerisate, aus denen die Rohlinge geformt werden, können in jeder bekannten Form verwendet werden, z. B. in Form von Pulvern, Kügelchen, Körnern

ίο oder dgl., allein oder in Mischung mit einem oder mehreren Zusatzstoffen. Geeignete Zusatzstoffe sind z. B. Weichmacher, Wärme- und Licht-Stabilisatoren, Füllstoffe, Pigmente, Streckmittel, faserartige Verstärkungsmittel, Mittel zur Verbesserung der Schlagfestigkeit sowie Metall-, Kohle- oder Glas-Fasern oder Teilchen.

Die Art und die Menge des jeweiligen Zusatzstoffes hängt von dem verwendeten polymeren Material ab. Die Zusatzstoffe müssen unter den beschriebenen Arbeitsbedingungen physikalisch und chemisch mit den anderen Komponenten der Präparate verträglich sein. Sie werden jeweils in wirksamen Mengen eingesetzt. So wird z. B. ein Weichmacher in »plastifizierender Menge« verwendet, d. h. in einer Menge, die die Biegsamkeit, Bearbeitbarkeit und/oder Dehnbarkeit des Polymerisates merklich verbessert. Der Stabilisator wird in stabilisierenden Mengen angewendet, und auch die Konzentration des Füllstoffes muß wirksam sein, d. h. es muß eine solche Menge Füllstoff zugegeben werden, daß die gewünschte verstärkende Wirkung erzielt wird.

Die auf einem Polymerisat basierenden Präparate können mittels bekannter Verfahren hergestellt werden; derartige Verfahren sind z. B. Trocken- oder Heißmischen, mit oder ohne Anwendung einer Mischvorrichtung, wie Bandmischer, Mischer mit Kollergang, Intensiv-Mischer, Strangpresse, Banbury-Mischer oder dgl.
Obgleich bei dem Verfahren im allgemeinen metallisehe Materialien nur als Formplatten verwendet werden, kann man auch einen Rohling aus einem niedrigschmelzenden Metall, einer Metall-Legierung oder Metallverbindung expandieren, wobei dann Formplatten aus einem nichtschmelzbaren Material oder einem Material, dessen Schmelzpunkt höher ist als der des niedrigschmelzenden Metalls, verwendet werden.

Einige steife polymere Materialien, wie Polysulfonharze, Polycarbonatharze und bestimmte Vinylharze, z. B. Polyvinylchlorid, entwickeln innere Spannungen,

so wenn sie durch Druckverformung zu Rohlingen verarbeitet werden. Bestehen solche Spannungen innerhalb des Rohlings, so muß dieser vor der Expansion erst ausgeglüht werden, um diese inneren Spannungen zu beseitigen. Das Ausglühen wird etwa 0,5 bis 240

Minuten bei Temperaturen durchgeführt, die zwischen der Wärmeverformungsternperatur und dem Schmelzpunkt des Harzes liegen.

Sind Füllstoffe in dem Präparat enthalten, aus dem der Rohling hergestellt wurde, so muß die Expansions-

w) temperatur um etwa 5° C bis 20⁰C erhöht werden, um die höhere Viskosität des Präparates auszugleichen.

Die beiden Formplatten, mit denen der Rohling expandiert wird, können aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien bestehen. Sie können außerdem

b5 kontinuierliche oder perforierte Oberflächen besitzen, porös oder nichtporös, eben oder uneben sein oder einander völlig entsprechen.
Wie bereits oben ausgeführt, müssen die zu

expandierenden RoUinge während der Verformung innen belüftet werden. Diese Belüftung ist notwendig, da, aufgrund des während der Expansion zunehmenden Volumens des Rohlings, im Inneren des Rohlings ein Vakuum entsteht Wird der Rohling während der Expansion nicht belüftet, so könnte der atmosphärische Druck die gedehnten Rippen des expandierten Rohlings zusammendrücken. Die Belüftung kann durch die perforierten oder porösen Fonnplatten erfolgea

Als Material zur Herstellung der Formplatten wird eir. normalerweise festes Material verwendet, das entweder bei der Arbeitstemperatur nicht schmelzbar ist oder einen Schmelzpunkt besitzt, der um wenigstens 10⁰C höher liegt als der Schmelzpunkt des schmelzbaren Materials, aus dem der Rohling besteht

Zur Herstellung der Formplatten geeignete, nichtschmelzbare Materialien sind Cellulosematerialien, wie Holz, Papier, Pappe und komprimiertes Sägemehl; wärmegehärtete oder vulkanisierte Präparate aus natürlichen oder synthetischen Harzen; Mineralien, wie Graphit, Ton oder Quarz; natürliches Gestein, wie Marmor oder Schiefer; Baumaterialien, wie Ziegel, Sperrholz oder Beton; und eiweißhaltige Materialien, wie Leder oder Häute.

Für die Formplatten geeignete, schmelzbare Materialien mit verhältnismäßig hohem Tg oder Tm sind Metalle, wie Aluminium, Eisen, Blei, Nickel, Magnesium, Kupfer, Silber und Zinn, sowie Legierungen oder Verbindungen dieser Metalle, z. B. Stahi, Messing oder Bronze; glasartige Stoffe, wie Glas, Keramik und Porzellan; und thermoplastische Harze mit relativ hohen Schmelzpunkten, z. B. die sogenannten »engineering«-Kunststoffe, wie Polytetrafluoräthylen, Nylon-6-Harze, Polyacetalharze, Polyvinylidenfluorid, Polyester und Polyvinylfluorid; oder schmelzbare Materialien, die mit Polytetrafluoräthylen überzogen sind.

Kann der expandierte Rohling nur schwer von den Formplatten getrennt werden, so kann man ein Formtrennmittel, wie z. B. Siliconöle oder Fluorkohlenstofföle, anwenden oder mit Formplatten aus Materialien arbeiten, die nur eine geringe Oberflächenenergie besitzen, wie z. B. Polytetrafluoräthylen.

Wie bereits ausgeführt, kann eine oder beide Oberflächen der Platten, an denen der Rohling haftet und mit denen er gedehnt und expandiert wird, ein integraler Teil der Preßplatten oder Verformungsvorrichtungen sein. Weiterhin können beide Formplatten oder auch nur eine abnehmbar an den Preßplatten oder der Verformungsvorrichtung angebracht sein. Die Verwendung abnehmbarer Formplatten wird bevorzugt, wenn zu Belüftungszwecken mit perforierten oder porösen Formplatten gearbeitet wird, oder wenn Schichtstoffe hergestellt werden sollen.

In einigen Fällen — insbesondere bei der Herstellung von Schichtstoffen — empfiehlt es sich, die Adhäsion des Rohlings an den Formplatten zu verstärken. Zu ^djesem Zweck können bestimmte Verbindungen als 'Adhäsions-Promotoren verwendet werden. Bevorzugt werden verschiedene organische Siliziumverbindungen. Diese Adhäsionspromotoren können als Grundanstriche in wenigstens monomolekularer Dicke auf die Oberflächen der Substrate aufgebracht werden. Sie können jedoch auch den Komponenten des Rohlings einverleibt oder mit diesen vermischt werden. Im letztgenannten Fall wird der Adhäsions-Promotor dem Rohling in einer Menge von etwa 0,00001 bis 5,0 Gew.-°/o, bezogen auf das Gewicht des Rohlings, zugesetzt.

Sowohl bei tier Verwendung als Grundanstrich wie auch bei Vermischung mit den Komponenten des Rohlings, kann die organische Siliziumverbindung in Form einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel, wie z. B. einem Alkohol, Ester, Keton, aromatischen oder aliphatischen Kohlenwasserstoff, halogenierten Kohlenwasserstoff oder Mischungen dieser Lösungsmittel, angewendet werden.

Beispiele für geeignete organische Siliziumverbindungen sind Silylperoxydverbindungen, Alkoxysilane, Aminoalkoxysilane, Vinylalkoxysilane und Aminoalkylalkoxysilane.

Die Silylperoxydverbindungen können in Form eines

Monomeren oder eines Polymerisates vorliegen, z. B.

Silan oder Siloxan. Sie können jede beliebige, siliziumhaltige Verbindung sein, die eine, an das Silizium gebundene organische Peroxygruppe enthält, wobei die organische Gruppe mit dem Peroxysauerstoff und somit mit dem Silizium durch ein Nicht-Carbonyl-Kohlen-Stoffatom verbunden ist.

Beispiele für solche Silylperoxydverbindung sind:

Vinyl-tris-(tert-butylperoxy)-silan,
Allyl-tris-(tert-butylperoxy)-silan,

Tetratris-(tert-butylperoxy)-silan,

Allyl-(tert-buty. peroxy)-tetrasiloxan,
Vinylmethyl-bis-(tert.-butylperoxy)-silan,
Vinyl-tris-(Ä-A-dimethylbenzylperoxy)-silan,
Allylmethyl-bis-(tert.-butylperoxy)-silan,

Methyl-tris-(tert-butylperoxy)-silan,
Dimethyl-bis-(tert.-butylperoxy)-silan,
Isocyanatopropyl-tris-(tert.-butylperoxy)-

silan und
Vinyldiacetoxy-(tert-butyl-peroxy)-silan.

Die Aminoalkylalkoxysilane können durch die folgende Strukturformel dargestellt werden:

R'

NR-SiX₃

/
R"

In dieser Formel steht X für eine Alkoxy-, Aroxy- oder Acryloxygruppe; R ist eine zweiwertige Alkylengruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, wobei wenigstens 3 nachfolgende Kohlenstoff atome N von Si trennen; wenigstens einer der Reste R' und R" steht für Wasserstoff, und der verbleibende Rest R' oder R" steht für eine Alkylgruppe, eine Gruppe

in der χ für O oder 1 steht, eine Gruppe

H₂NCO-, H₂NCH₂CH₂- oder
H₂NCH₂CH₂NHCH₂CH₂-.

Beispiele für diese Aminoalkylalkoxysilane sind:

y-Aminopropyltriäthoxysilan,

y-Aminopropyltrimethoxysilan,

Bis-(/Miydroxymethyl)-)>aminopropyltri-

äthoxysilan und
N-0-(Aminoäthyl)-y-aminopropyltriäthoxysilan.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung.

In diesen Beispielen wurde eine mit Federn arbeitende Platten-Presse verwendet, die in den F i g. 2 bis 4 dargestellt ist Diese Presse war mit zwei Federn ausgerüstet, und jede Feder hatte einen Druck von 23,2 kp/cin; durch diese Federn wurden — wie oben bei 5 Fig.2 bis 4 beschrieben — die Preßplatten mit vorherbestimmter Geschwindigkeit mechanisch auseinandergezogen. Die Geschwindigkeit wurde durch ein Nadelventil an dem hydraulischen Stempel der Presse reguliert Die Preßplatten der Presse bestanden aus schmiedbarem Gußeisen und konnten in gewünschter Weise wärmeleitend durch zirkulierendes, kaltes Wasser gekühlt werden. Außerdem ließen sich die Preßplatten 3a und 36 wärmeleitend elektrisch erhitzen. Die Oberflächentemperatur der beheizten Preßplatten und der Formplatten wurde mit einem Pyrometer gemessen, das ein Thermoelement enthielt

B e i s ρ i e 1 1

Beispiel 2

Es wurde an jeder Preßplatte einer Presse das in Fig. 1 gezeigte, 13mm dicke, auseinandergezogene Stahlnetz mechanisch befestigt Das rautenförmige Muster des Netzes hatte Öffnungen einer Größe von 9,5 mm χ 2,5 cm und die flachen Metallstränge besaßen eine Breite von 2,87 mm. Eine 15 χ 15 cm große Polyäthylenplatte (Dichte = 0,96; Schmelzindex = 3; Tm = 130-140⁰C; Ta = etwa 135-140⁰C), die eine glatte Oberfläche und eine Dicke von 3,0 mm besaß, μ wurde auf beiden Seiten mit einer Lösung von Vinyl-tris-(tert-butylperoxy)-silan in Toluol als Silylperoxyd-Adhäsionspromotor bestrichen; nach dem Abdampfen des Toluols befanden sich etwa 0,31 mg/cm² des Silylperoxyds auf den Oberflächen. Die so J5 überzogene Platte wurde, wie in F i g. 2 dargestellt, in die Presse gegeben, nachdem die netzförmigen Formplatten auf eine Temperatur von 185°C erhitzt worden waren. Dann wurden die Preßplatten gemäß Fig.3 geschlossen, so daß sie einen Druck von 0,7 kg/cm² auf den Rohling (die mit Peroxyd überzogene Platte) ausübten. Das Polymerisat in dem Rohling schmolz, benetzte die Formplatten und haftete an diesen. Nun konnte sich die Temperatur zwischen Form- und Preßplatten ausgleichen und sank auf 135° C. Dann wurden die Formplatten gemäß Fig.4 mit einer Geschwindigkeit von 1,7 mm/sec auseinanderbewegt und anschließend auf etwa 125° C abgekühlt Der Rohling wurde durch die Maschen der Formplatten und die Berührungsflächen zwischen Preßplatten und Formplatten belüftet. Die normalen Berührungsflächen der Preß- und Formplatten waren ausreichend rauh, um eine gute Belüftung zu gestatten.

Dann wurde die expandierte Platte mit den daran haftenden Formplatten aus der Presse entnommen. Die so erhaltene, schichtförmige Struktur der F i g. 5 besaß eine Dicke von 1,9 cm. Die Rippen des expandierten Kunststoffkerns waren regelmäßig angeordnet und fest mit den Formplatten verbunden. Ein Teil der netzartigen Oberfläche des Schichtstoffes, d. h. eine Fläche mit einem Durchmesser von etwa 2,5 cm, wurde einem Schlag von 20,4 m kg ausgesetzt, der zwar zu einer Verformung der Netzplatten und des expandierten Kerns führte, jedoch nicht die Adhäsion des Kerns an den Netzplatten lösen konnte. Der so erhaltene b^r> Schichtstoff bestand aus einem Kern und zwei netzartigen Oberflächenschichtcn und eignete sich zur Herstellung von Armaturenbrettern oder dgl.

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei jedoch der Rohling aus einer Mischung von Polysuifon und einem Silicon-Blockmischpolymerisat bestand. Diese Platte besaß einen Tg von 180⁰C und einen Ta von etwa 300⁰C Die Oberflächen der Metallnetz-Formplatten, die den Rohling berühren sollten, wurden mit einer 5%igen Lösung von Polysuifon in Methylenchlorid als Adhäsions-Promotor bestrichen und 10 Minuten bei 275° C getrocknet, bevor sie an den Preßplatten befestigt wurden.

Der Rohling wurde zwischen den Formplatten in der Presse bei 375° C zum Schmelzen gebracht und bei 34O⁰C expandiert Nach dem Abkühlen und der Entnahme aus der Presse war der expandierte Rohling fest mit den beiden Netzplatten verbunden. Der expandierte Schichtstoff hatte eine Dicke von etwa 2,5 cm und zeigte die regelmäßig angeordneten Rippen der F i g. 5. Er konnte als Bauplatte für Möbelrahmen, zur Innenauskleidung von Automobilen oder dgl. verwendet werden.

Beispiel 3

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei eine 1,5 mm dicke Platte aus dem gleichen Polyäthylen hoher Dichte verwendet wurde wie in Beispiel 1. Die Kunststoffplatte wurde jedoch nicht mit dem Silylperoxyd-Adhäsionspromotor behandelt Die netzartigen Formplatten wurden auf 180⁰C erhitzt, bevor die Kunststoffplatte dazwischen gelegt wurde. Dann wurde die Platte auf das etwa 5,4fache ihrer ursprünglichen Dicke expandiert Nach der Entnahme aus der Presse und dem Abkühlen auf < 125° C, ließ sich der expandierte Kunststoff leicht von den Formplatten trennen; er besaß ein geringes Gewicht, war steif und hatte die Form des expandierten Kerns 2' der F i g. 5 mit gleichmäßig angeordneten Rippen.

Beispiel 4

Das Verfahren des Beispiels 3 wurde wiederholt, wobei jedoch als Rohling eine 1,5 mm dicke Platte aus Polypropylen (Schmelzindex = 5; Tm= 165—175°C; Ta etwa 170⁰C) verwendet wurde. Dieser Polypropylen-Rohling wurde zwischen zwei auf 195°C erhitzte Formplatten gegeben und bei 170⁰C expandiert. Der so erhaltene, expandierte Rohling ließ sich nach dem Abkühlen leicht von den Formplatten trennen. Er war

2.5 cm dick, hatte ein spezifisches Gewicht von

1.6 kg/m² und entsprach in der Form dem expandierten Kern 2' der F i g. 5. Der expandierte Rohling schwamm auf Wasser und konnte als Verdampfungsschutz oder als Füllmaterial für Kühltürme verwendet werden.

Beispiel 5

Das Verfahren des Beispiels 3 wurde wiederholt, wobei jedoch als Rohling eine 1,5 mm dicke Platte aus einem thermoplastischen Polyätherpolyurethan (Tm etwa 130—170⁰C; Ta etwa 160-180⁰C) verwendet wurde. Der Polyurethan-Rohling wurde zwischen die auf 175"C erhitzten Formplatten gegeben und bei etwa 16O⁰C bis zum 4fachen seiner ursprünglichen Dicke expandiert. Der so erhaltene expandierte Rohling ließ sich leicht von den Formplatten trennen. Er besaß ein gutes Federungsvermögen und entsprach in der Form dem expandierten Kern 2' der Fig.5. Er konnte als Polster, Teppichunterlage oder Polstermaterial für Autos verwendet werden.

Beispiel 6

Die in Fig.6 dargestellte perforierte Metallplatte wurde über eine poröse Platte aus rostfreiem Stahl gelegt und mechanisch an der oberen Preßplatte einer Presse befestigt, wobei die poröse Metallplatte zwischen der perforierten Metallplatte und der Preßplatte lag. Dann wurde ein 3,0 mm dicke Platte aus dem Polyäthylen hoher Dichte des Beispiels 1 zwischen die untere, eine glatte Oberfläche aufweisende Preßplatte und die perforierte Metaliplatte gelegt, nachdem die Preßplatten der Presse und die daran befestigte glatte bzw. perforierte Metallplatte auf 160⁰C erhitzt worden waren. Die Presse wurde so geschlossen, daß der Kunststoff leicht zusammengepreßt und durch seine \^r> Heißkleb-Eigenschaften an der perforierten Metallplatte und der glatten Oberfläche der unteren Preßplatte befestigt wurde. Die Temperatur aller Metalloberflächen durfte sich auf 135° C ausgleichen, und dann wurde die Presse geöffnet und der Kunststoff-Rohling etwa 6,25 mm expandiert. Darauf wurde der Kunststoff auf etwa 6O⁰C abgekühlt, und er löste sich leicht von den Formflächen. Die Oberseite der so erhaltenen, expandierten Kunststoffplatte war ein positives Abbild der perforierten Metallplatte, und die Unterseite wies eine 2^r> kontinuierliche, glatte Oberfläche auf; vgl. F i g. 7 und 8. Der expandierte Rohling war steif und konnte als Palette verwendet werden.

Beispiel 7 _J()

Gemäß dem Verfahren des Beispiels 6 wurde eine expandierte Kunststoffplatte hergestellt, die aus einer Mischung von 15 Gew.-% eines Äthylen-Acrylsäure-Mischpolymerisates und 85 Gew.-°/o des sehr dichten Polyäthylens des Beispiels 1 bestand. Das Mischpolyme- λ risat enthielt 83 Gew.-% Äthylen und 17 Gew.-% Acrylsäure. Die Mischung wurde hergestellt, indem die Komponenten auf einem Zwei-Walzenstuhl bei vollem Dampfdruck (13,4 kg/cm²) heiß gewalzt wurden. Die Mischung hatte einen Ta von etwa 120⁰C. Dann wurde die Mischung zu Platten einer Größe von 15 χ 15 cm und einer Dicke von 3,0 mm verarbeitet. Vor Einführung dieser Platte in die Presse wurden die Kontaktflächen beider Preßplatten mit einem Fluorkohlenstoffpolymerisat-Trennmittel besprüht. Die Platte wurde auf die in r> Beispiel 6 beschriebene Weise behandelt. Sie wurde bei 170⁰C in die Presse eingeführt und bei 14O⁰C expandiert. Die Expansionsgeschwindigkeit betrug 1,7 mm/sec und es wurde eine Dicke von 2,54 cm erzielt. Dann wurde die expandierte Platte abgekühlt, und sie 5» löste sich leicht von den Preßplatten. Die Form der expandierten Platte entsprach den F i g. 7 und 8 der Zeichnungen.

Legte man anschließend 0,5 mm dicke Aluminiumfolien, die auf 185° C erhitzt waren, auf diesen abgekühlten, expandierten Kern, wobei ein leichter Druck ausgeübt wurde, um eine Benetzung zu bewirken, so erhielt man nach dem Abkühlen eine fest mit dieser Oberflächenhaut verbundene, schichtförmige Struktur.

Beispiel 8

Eine 15 χ 15 χ 0,3 cm große Platte aus dem Polyäthylen des Beispiels 1 wurde zwischen zwei unterschiedlichen Fcrnplatten expandiert, um den in Fig. 17 dargestellten Schichtstoff zu erhalten. Als obere Formplatte 22 wurde das in Beispiel 1 verwendete, gedehnte Metallnetz verwendet. Die untere Formplatte 23 war ein 0,8 mm dickes, glattes Blech aus Kohlenstoff-Stahl. Die beiden Kontaktflächen der Kunststoffplatte wurden, wie in Beispiel 1, mit einem Silylperoxyd-Adhäsionspromotor behandelt Dann wurde die Kunststoffplatte auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise expandiert, und es wurde ein expandierter, 2,2 cm dicker Schichtstoff erhalten, der dem Schichtstoff der Fi g. 17 entsprach. Die Belüftung der Hohlräume 24, die während der Expansion im oberen Teil des Rohlings entstanden, erfolgt durch die Perforationen der Formplatte 22 und durch die Berührungsflächen zwischen diesem Metallnetz 22 und der oberen Preßplatte der Presse. Die Rippen 27 des expandierten Kunststoffkerns besaßen Doppel-T-Form.

Wird die Platte aus sehr dichtem Polyäthylen vor der Expansion zwischen den Formplatten 22 und 23 nicht mit einem Adhäsionspromotor behandelt, so läßt sich das expandierte Produkt leicht von den Formplatten trennen und besitzt dann die in Fig. 18 dargestellte Form, d. h. sie ist eine steife Kunststoff-Bauplatte mit geringem Gewicht.

Beispiel 9

In diesem Beispiel wurde der in den Fig. 19 und 20 dargestellte, expandierte Gegenstand hergestellt. Ein rautenförmiges, gedehntes Metallnetz nach F i g. 1 wurde auf einer porösen Platte aus gesintertem, rostfreiem Stahl befestigt. Es wurden zwei dieser Formplatten hergestellt und dann an der oberen bzw. unteren Preßplatte der Presse jeweils so befestigt, daß die poröse Platte auf der Preßplatte lag, während die netzartigen Oberflächen den Rohling berührten. Außerdem wurden die Formplatten so angeordnet, daß die rautenförmigen Öffnungen der Metallnetze einander im rechten Winkel gegenüberlagen, d. h. eine der Formplatten wurde in einem Winkel von 90° zu der anderen gedreht. Zwischen diese netzartigen, auf 180⁰C erhitzten Fonnplatten wurde eine 1,5 mm dicke Platte aus dem Polyäthylen des Beispiels 1 gegeben. Die Presse wurde geschlossen, um den Kunststoff-Rohling leicht zu komprimieren und ein Heißkleben des Rohlings an dem Metallnetz zu bewirken. Sobald der Kunststoff klar und glänzend geworden war, wurde die Presse geöffnet und der Rohling auf das 5,4fache seiner ursprünglichen Dicke expandiert. Die während der Expansion in dem Rohling entstehenden Hohlräume wurden durch die Perforationen des Metallnetzes und die daran befestigte poröse Metallplatte belüftet. Nach dem Abkühlen ließ sich die expandierte Platte leicht von den Formplatten trennen. Sie war steif und von geringem Gewicht und besaß die in den F i g. 19 und 20 dargestellte Form.

Beispiel 10

Gemäß dem Verfahren des Beispiels 9 wurde eine 1,5 mm dicke Platte aus Polypropylen bei 195° C in die Presse eingeführt und bei 170° C expandiert. Nach dem Abkühlen ließ sich die expandierte Platte leicht von den Formplatten trennen, und ihre Form entsprach dem expandierten Gegenstand der Fig. 19 und 20. Der expandierte Kunststoff hatte eine Dicke von 2,5 cm und wog 1,6 kg/m². Das verwendete Polypropylen besaß einen Tm von 165—175⁰C, einen Ta von 170⁰C₁ eine Dichte von 0,905 und einen Schmelzindex von 5.

Beispiel 11

Gemäß dem Verfahren des Beispiels 9 wurde eine 1,5 mm dicke Platte aus einem thermoplastischen Polyätherpolyurethan bei 175°C in die Presse gegeben und bei 200°C auf das 4fache ihrer ursprünglichen Dicke

expandiert Die expandierte Platte ließ sich nach dem Abkühlen leicht von den Formplatten trennen und entsprach in der Form dem expandierten Gegenstand der Fig. 19 und 20. Die expandierte Kunststoffplatte besaß ein gutes Federungsvermögen. Der verwendete Kunststoff hatte einen Ta von 160-180⁰C.

Beispiel 12

In diesem Bespiel wurde ein expandierter Gegenstand gemäß Fig.21 und 22 der Zeichnungen hergestellt Die Formplatten bestanden aus 0,3 cm dicken, perforierten Platten aus rostfreiem Stahl, die als Perforationen regelmäßig angeordnete, runde Löcher eines Durchmessers von etwa 0,8 cm aufweisen. Die Öffnungen waren in ausgerichteten Reihen angeordnet, und jede öffnung hatte einen Abstand von etwa 0,3 cm von der nächsten öffnung. Die Platten wurden dann, in gleicher Weise wie die Metallnetz-Formplatten 1 der Fig.2 bis 4, an der oberen bzw. unteren Preßplatte einer Presse befestigt.

Die perforierten Platten wurden so an der oberen und unteren Preßplatte befestigt, daß jede öffnung in der oberen Formplatte genau mit der entsprechenden Öffnung in der unteren Formplatte ausgerichtet war. Zwischen die, auf 180° C erhitzten Formplatten wurde dann eine 15 χ 15 χ 0,15 cm große Platte aus dem Polyäthylen des Beispiels 1 gegeben. Die Presse wurde geschlossen, um die Kunststoffplatte leicht zu komprimieren und durch Heißkleben mit den Kontaktflächen der Formplatten zu verbinden. Nachdem sich die Temperatur der Presse auf 135°C ausgeglichen hatte, wurde die Presse geöffnet und der Kunststoff bis zu einer Dicke von 1,9 cm expandiert. Während dieser Expansion wurden die in dem Kunststoff entstehenden Hohlräume durch die Perforationen in den Formplatten und durch die Berührungsfläche zwischen Formplatten und Preßplatten belüftet. Dann wurde der expandierte Kunststoff abgekühlt, und er ließ sich leicht von den Formplatten trennen. Die expandierte Platte besaß die in Fig.21 und 22 dargestellte Form. Die Perforationen der Formplatten wurden als öffnungen in der expandierten Kunststoffplatte wiedergegeben und die geschlossenen Flächen der Formplatten als solide Flansche auf der Ober- und Unterseite des expandierten Gegenstandes, die durch Kunststoffhäute innerhalb des Querschnittes miteinander verbunden waren. Jede Öffnung auf der Oberseite der expandierten Kunststoffplatte war genau mit einer Öffnung in der Unterseite ausgerichtet, so daß die expandierte Platte ans vielen Zellen mit kreisförmigen öffnungen auf der Ober- und Unterseite bestand, die durch einheitliche Seitenwände voneiander getrennt waren.

Beispiel 13

Eine 15 χ 15 χ 1,27 cm große Platte aus versehäumtem Polyäthylen wurde expandiert. Die nichtexpandierte, verschäumte Platte hatte glatte Oberflächen und eine Dichte von 0,6 g/cm^J. Das zur Herstellung dieser Platte verwendete Polyäthylen hatte eine Dichte von 0,96, einen Schmelzindex von 3, einen Tm von 130—140°C und einen Ta von 140°C. Als Formplatten für die Expansion dienten die glatten Oberflächen der Stahl-Preßplatten der Presse. Die Platte aus verschäumten Kunststoff wurde bei 205° C in die Presse eingeführt. Die Presse wurde geschlossen und ein leichter Druck auf die Schaumstoffplatte ausgeübt, um sie durch Heißkleben an den Preßplatten haften zu lassen, und dann konnte sich die Temperatur der Presse auf 135° C ausgleichen. Anschließend wurde die Presse geöffnet und der Schaumstoff bis zu einer Dicke von 2,5 cm expandiert. Während der Expansion wurde der Rohling durch seine Seiten belüftet. Nach dem Abkühlen auf etwa 40° C, ließ s sich die expandierte Platte leicht von den Preßplatten abnehmen. Die Oberflächen der expandierten Platte waren glatt und gleichmäßig und die Dichte betrug nun 0,3 g/cm³. Der Querschnitt des expandierten Schaumstoffes zeigte ein willkürliches Muster verschäumter κι Zellen, die einen größeren Durchmesser besaßen als die ursprünglichen Zellen des Schaumstoffes.

Beispiel 14

In diesem Beispiel wurde der expandierte Gegen-

Ii stand der Fig.23 bis 25 hergestellt. Auf Ober- und Unterseite einer 15 χ 15 χ 0,3 cm großen Platte aus dem Polyäthylen des Beispiels I wurden zur vorübergehenden Abdeckung 1,27 cm breite Klebstreifen in einem Abstand von 1,27 cm geklebt; vgl. Fig.23 und 24. Die freien Flächen der Platte wurden dann mit einem dünnen Überzug aus einer Mischung von Talkum und Ton in einer Wasser-Methanol-Mischung überzogen; dieser Überzug diente als Maskierungsmittel. Der Überzug wurde aufgebracht, indem man zuerst die freiliegenden Oberflächenstreifen des Kunststoffes mit einer Aufschlämmung von pulverisiertem Talkum und Bentonit-Ton in Methanol und Wasser bestrich. Die aufgetragene Aufschlämmung wurde dann, solange sie noch naß war, mit Hilfe eines Gummiballes eingestaubt,

μ so daß ein feiner, etwa 0,7 mm starker Überzug aus Talkum und Ton an ihr haftete. Dann wurde die Kunststoffplatte 10 Minuten bei 100°C in einem Ofen getrocknet und anschließend von den Abdeckstreifen befreit. Nun wurde die Kunststoffplatte zwischen die

r> Metall-Preßplatten einer Presse gegeben, die auf 160°C erhitzt worden waren. Die Presse wurde geschlossen, um eine leichte Komprimierung des Kunststotfes und eine Adhäsion durch Heißkleben zwischen den, von den Abdeckstreifen befreiten Flächen der Kunststoffplatte

•40 und den Oberflächen der Preßplatten zu bewirken. Die Flächen des Kunststoffes, die mit dem Maskierungsmittel überzogen worden waren, hafteten nicht an den Preßplatten. Der Rohling wurde dann bei 140° C bis zu einer Dicke von 25 mm expandiert, indem die Presse mit

4^r> einer Geschwindigkeit von 1,7 mm/sec geöffnet wurde. Während der Expansion wurden die zwischen den Rippen 25 entstehenden Hohlräume oder Kanäle 26 von den Enden her durch die Seiten des Rohlings belüftet. Nach dem Abkühlen auf etwa 40° C ließ sich der

V) expandierte Rohling leicht aus der Presse entnehmen, und er besaß die in Fig.25 dargestellte Form. Die expandierte Kunststoffplatte besaß in Längsrichtung entsprechend dem Verlauf der Rippen eine gute Steifigkeit.

Beispiel 15

Die Ober- und Unterseiten einer 15 χ 15 χ 0,3 cm großen Platte aus dem Polyäthylen des Beispiels 1 wurden gemäß dem Verfahren des Beispiels 14 mit dem

ho Streifen aus Abdeckmittel bzw. Maskierungsmittel versehen, wobei jedoch die parallelen Streifen auf der Oberseite der Kunststoffplatte im rechten Winkel zu den parallelen Streifen der Unterseite verliefen. Dann wurden die Abdeckstreifen wieder entfernt, und der

b5 Rohlii.g wurde, wie in Beispiel 14, bis zu einer Dicke von 2,5 cm expandiert. Während der Expansion wurden die Hohlräume oder Kanäle zwischen den Rippen von den Enden her durch die Seiten des Rohlings belüftet. Nach

dem Abkühlen auf etwa 40° C löste sich der expandierte Rohling leicht von der Presse. Die parallelen, expandierten Rippen auf der Oberseite des Kunststoff-Rohlings verliefen im rechten Winkel zu den Rippen der Unterseite und waren mit diesen durch einen dünnen, kontinuierlichen Polymerisatfilm verbunden. Jede Rippe besaß eine Doppel-T-Form. Die so erhaltene, expandierte Kunststoffplatte zeigte in beiden Richtungen eine größere Steifigkeit als das Produkt des Beispiels 14.

Beispiel 16

In diesem Beispiel wurde ein expandierter Gegenstand gemäß F i g. 26 und 27 hergestellt Die Oberseite einer 15 χ 15 χ 0,3 cm großen Platte aus dem Polyäthylen des Beispiels 1 wurde mit einer 0,05 mm dicken Folie aus Polyethylenterephthalat (Mylar-Polyester von duPont) bedeckt, in die ein regelmäßiges Muster aus Löchern eines Durchmessers von 9,5 mm gestanzt worden war. Diese Folie diente als Maskierungsmittel, und es fand nur durch die Öffnungen dieser Folien hindurch eine Berührung der Kunststoffplatte mit der oberen Preßplatte statt, wenn die Polyäthylenplatte mit der maskierten Seite nach oben in die Presse gegeben wurde. Vor Einführung der Polyäthylenplatte wurden die Preßplatten auf 160° C erhitzt und anschließend geschlossen, um die Kunststoffplatte leicht zu komprimieren. Der Rohling haftete heißklebend an der gesamten Oberfläche der unteren Preßplatte und außerdem, durch die Öffnungen des Maskierungsfilms hindurch, an der oberen Preßplatte. Bei einer Temperatur von 160° C trat kein Heißkleben zwischen der oberen Preßplatte und der Oberfläche des Maskierungsmittels, d. h. des Polyäthylenterephthalat-Films, auf. Der Rohling wurde, wie in Beispiel 14, bis zu einer Dicke von 2,5 cm bei einer Temperatur von 140° C expandiert Wie aus F i g. 26 und 27 ersichtlich, befanden sich auf einer Seite des so erhaltenen, expandierten Rohlings mehrere doppel-T-förmige Elemente 28, die aus der Kunststoffplatte 29 hervorragten. Die Oberflächen 30 dieser Elemente 28 bestanden aus den Flächen der Polyäthylenplatte, die während der Expansion durch die öffnungen des Maskierungsfilms hindurch heißklebend mit der oberen Formplatte verbunden waren. Die langgezogenen Elemente 28 bildeten sich, wenn die Presse geöffnet wurde, während die Oberflächen 30 an der oberen Preßplatte hafteten. Die Hohlräume zwischen den expandierenden Elementen 28 konnten leicht zwischen dem Mylar-Film und der Preßplatte und durch die offenen Seiten des Rohlings belüftet werden. Der Maskierungsfilm ließ sich einfach von dem expandierten Rohling und der Presse abnehmen und konnte weiderverwendet werden.

Beispiel 17

In diesem Beispiel wurde der Behälter der F i g. 28 und 29 hergestellt. Eine 15 χ 15 χ 0,25 cm große Platte aus Polyäthylen geringer Dichte (Dichte = 0,92; Schmelzindex = 2,0; Ta = 120°C) wurde bei 170°C in eine Presse gegeben. Diese Presse ist in F i g. 2 dargestellt. Die obere Formplatte bestand aus einer perforierten Aluminiumplatte gemäß Fig.40; die in versetzten Reihen angeordneten, kreisförmigen Perforationen hatten einen Druchmesser von jeweils 2,5 cm, und ihre Außenkanten waren jeweils 3,2 mm voneinander entfernt. Diese obere Formplatte hatte eine Größe von 15 χ 15 χ 0,32 cm. Als untere Formplatte diente die glatte Oberfläche der unteren Preßplatte. Bei einer Temperatur von 160°C wurde der Rohling leicht komprimiert, um ihn heißklebend an der oberen Formplatte und der unteren Preßplatte zu befestigen, und dann mit einer Geschwindigkeit von 0,37 mm/sec auf das etwa 20fache seiner ursprünglichen Dicke expandiert Nach dem Abkühlen auf 35°C wurde die Presse geöffnet und der expandierte Rohling entnommen. Der so erhaltene Gegenstand besaß die in F i g. 28 und 29 dargestellte Form. Die Grundplatte und die Oberseite waren etwa 0,05 bis 0,12 mm dick. Die Lippen

um die öffnungen der einzelnen Zellen waren etwa 1,6 bis 3,2 mm breit. Während der Expansion wurden die Zellen des Rohlings auf die oben beschriebene Weise durch die Perforationen der oberen Formplatte belüftet Wurden Trockenzellen-Batterien in die offenen Zellen

1■> dieses expandierten Behälters eingeführt, so wurden sie durch die Lippen um die Zellöffnungen selbst dann festgehalten, wenn der Behälter auf den Kopf gestellt wurde. Der obere Rand der Batterien paßte genau unter die Lippen, während die Metallkontakte über die Lippen hinausragten.

Beispiel 18

Das Verfahren des Beispiels 17 wurde wiederholt, wobei als Rohling eine 15 χ 15 χ 0,16 cm große Platte

aus einem Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymerisat mit einem Ta von 110° C verwendet wurde. Diese Platte wurde bei 150° C in die Presse gegeben und bei 140° C bis zu einer Höhe von 2,5 cm expandiert Der so erhaltene Gegenstand besaß die in Fig.28 und 29

jo dargestellte Form und war wesentlich biegsamer als der mehrzellige Behälter gemäß Beispiel 17.

Beispiel 19

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines expandierten Gegenstandes gemäß F i g. 43 und 44 der Zeichnungen. Es wurden zuerst Aluminiumplatten einer Größe von 15 χ 15 χ 0,32 cm hergestellt und mit regelmäßig angeordneten Perforationen eines Durchmessers von etwa 1,9 cm versehen. Die Öffnungen wurden, wie aus F i g. 40 und 41 zu ersehen, in versetzten Reihen angeordnet, und jede öffnung war etwa 4,7 mm von der nächsten Öffnung entfernt. Dann wurden die perforierten Formplatten so an den oberen und unteren Preßplatten einer Presse befestigt, daß das in Fig.42 dargestellte Überlappungsmuster erhalten wurde. Bei dieser Anordnung überlappte jede Öffnung in der oberen Formplatte drei öffnungen in der unterer Formplatte. Dann wurde eine 15 χ 15 χ 0,15 cm große Platte aus Polyäthylen (Dichte = 0,96; Schmelzindex = 3; Tm= 130-140°C; Ta etwa 135"-140⁰C] zwischen die auf 180° C erhitzten, perforierten Formplatten gelegt. Die Presse wurde geschlossen, um die Kunststoffplatte leicht zu komprimieren und durcli Heißkleben an den Kontaktflächen der perforierter Formplatten zu befestigen. Dann durfte sich die Temperatur der Presse auf 140°C ausgleichen; nacr Erreichen dieser Temperatur wurde die Presse geöffnei und der Kunststoff bis zu einer Dicke von 1,9 crr expandiert. Während der Expansion wurden die

w) entstehenden Hohlräume in dem Kunstoff durch die Perforationen der Formplatten und durch die Berührungsfläche zwischen Formplatten und Preßplatter belüftet. Der expandierte Kunststoff wurde abgekühl und ließ sich leicht von den Formplatten lösen. Er besät

h¹) die in Fig.43 und 44 dargestellte Form. DU perforierten Flächen der Formplatten wurden als offen« Zellen (75 und 78 in F i g. 43 und 44) in der expandierter Kunststoffplatte und die geschlossenen Teile dei

Formplatten als solide Flansche auf der Ober- und Unterseite des expandierten Gegenstandes wiedergegeben, die durch Kunststoffrippen innerhalb des Querschnittes miteinander verbunden waren. Die Zellen hatten alle gleiches Volumen und gleiche Höhe. Die so erhaltene Kunststoffplatte war steif.

Beispiel 20

Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von negativen Perforationsmitteln bei der Herstellung des expandierten Gegenstandes der F i g. 43 und 44. In eine 0,25 mm dicke Aluminiumfolie wurde das gleiche Perforationsmuster gestanzt wie bei der Formplatte der F i g. 40 und 41. Die öffnungen, die einen Durchmesser von 1,9 cm besaßen, wurden in versetzten Reihen angeordnet und waren jeweils etwa 4,7 mm von den benachbarten Löchern entfernt Diese perforierte Aluminiumfolie wurde dann auf die Oberfläche einer 15 χ 15 χ 0,16 cm großen Platte aus schlagfestem Styrol (Ta = 180⁰C) gelegt. Ein Trennmittel aus 75 Gew.-% weißem Ton (Siebmaschenweite 0,075 mm nach DIN 1171), 5 Gew.-°/o Toluol und 20 Gew.-% Äthylalkohol wurde auf die kreisförmigen Flächen der Polystyrolplatte gestrichen, die nicht von der Aluminium-Maske bedeckt waren, so daß die Oberfläche der Polystyrolplatte nach anschließender Entfernung der Aluminium-Maske ein Muster aus kreisförmigen Trennmittel-Scheiben aufwies. Die so behandelte Polystyrolplatte wurde 10 Minuten bei 75° C in einem Ofen getrocknet und abgekühlt. Dann wurde die andere Seite der Harzplatte in gleicher Weise mit einem Muster aus Trennmittel-Scheibchen versehen. Die Trennmittel-Muster auf den beiden Oberflächen der Harzplatte wurden dabei so angeordnet, daß, wenn die Platte flach auf einer Seite lag, die einzelnen Trennmittelscheibchen der einen Oberfläche in vertikaler Richtung jeweils drei kreisförmige Scheibchen der anderen Oberfläche überlappten. Es wurde also das gleiche Überlappungsmuster erhalten wie mit den Formplatten der F i g. 42.

Die getrocknete Harzplatte wurde dann zwischen eine obere und eine untere Aluminium-Formplatte eingeführt, die an der oberen bzw. unteren Preßplatte einer Presse befestigt waren. Durch jede dieser Formplatten waren mehrere kleine Belüftungslöcher (Bohrer mit 1,27 cm Kerndurchmesser) gebohrt worden. Diese Belüftungsöffnungen waren so angeordnet, daß — bei Berührung mit der, zwischen die Formplatten eingeführten Polystyrolplatte — jeweils wenigstens eine Belüftungsöffnung bei jedem Trennmittel-Scheibchen auf beiden Seiten der Polystyrolplatte lag. Die Harzplatte wurde in die Presse gegeben, nachdem die Preß- und Formplatten auf eine Temperatur von 210°C erhitzt worden waren, und dann mit einer Geschwindigkeit von etwa 03? mm/sec bei 200° C bis zu einer Dicke von 12,5 mm expandiert.

Während der Expansion bildeten sich über den kreisförmigen Trennmittel-Scheibchen Hohlräume oder Zellen mit vermindertem Druck, die den Zellen 75 und 78 des expandierten Rohlings aus Fig.43 und 44 entsprachen. Diese Zellen über dem Trennmittel wurden bei der Expansion durch die Belüftungsöffnungen der Formplatten belüftet Der so erhaltene, expandierte Rohling war steif und besaß die gleiche Form wie der in F i g. 43 und 44 dargestellte expandierte Rohling. Die öffnungen der Zellen in dem expandierten Rohling besaßen praktisch den gleichen Durchmesser wie die Trennmittel-Scheibchen. Nach.der Expansion wurde der Rohling abgekühlt, und das Trennmittel haftete an den Wänden und Böden der einzelnen Zellen. Je nach Verwendungszweck des expandierten Rohlings konnte das Trennmittel entfernt oder in den Zellen belassen werden.

Beispiel 21

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung des in F i g. 30 und 31 dargestellten expandierten Gegenstandes. Es wurden zwei Formplatten gemäß F i g. 35 bis 37

ίο verwendet Die sechseckigen Perforationen dieser Formplatten waren in versetzt ausgerichteten Reihen angeordnet (sieh· Fig.35), und jede Perforation war etwa 2,4 mm von der benachbarten Perforation entfernt. Dann wurden die perforierten Formplatten so an den Preßplatten einer Presse befestigt, daß sich das, aus dem expandierten Rohling der Fig.30 zu ersehende Überlappungsmuster ergab. Zwischen die auf 18O⁰C erhitzten Formplatten wurde eine 15 χ 15 χ 0,15 cm große Platte aus dem Polyäthylen des Beispiels 1 gegeben. Die Presse wurde geschlossen, um die Kunststoffplatte leicht zu komprimieren und sie durch Heißkleben mit den Kontaktflächen der perforierten Formplatten zu verbinden. Nachdem sich die Temperatur der Preß- und Formplatten auf 145° C ausgeglichen hatte, wurde die Presse geöffnet und der Kunststoff bis zu einer Dicke von 1,8 cm expandiert. Während der Expansionsstufe wurden die in dem Kunststoff entstehenden Hohlräume auf die oben beschriebene Weise durch die Perforationen 58, Belüftungsöffnungen 59, Kanäle 59A und die offene Seite des U-förmigen Rahmens 56 belüftet. Dann wurde der Kunststoff abgekühlt, und er ließ sich leicht von den Formplatten trennen. Seine Form entsprach dem in Fig.30 und 31 dargestellten, expandierten Gegenstand. Die Perforationen der Formplatten wurden als offene Zellen (42 und 43 in Fig.30) und die geschlossenen Flächen der Formplatten als solide Flansche auf der Unter- und Oberseite des expandierten Gegenstandes wiedergegeben, die durch Kunststoffrippen innerhalb des Querschnittes miteinander verbunden waren. Die Zellen hatten alle gleiches Volumen und gleiche Höhe. Die expandierte Platte war steif und konnte als Verpakkungspalette verwendet werden.

B e i s ρ i e 1 e 22 bis 33

Rohlinge in Form von 15 χ 15 cm großen Platten aus unterschiedlichen thermoplastischen Materialien wurden gemäß dem Verfahren des Beispiels 21 zu den, in Fig.30 und 31 der Zeichnungen dargestellten Gegenständen expandiert, wobei die Formplatten der F i g. 35 bis 37 verwendet wurden. Die anfängliche Dicke der Rohlinge war unterschiedlich, und sie wurden zu unterschiedlichen Dicken expandiert. In der nachstehenden Tabelle I sind folgende Angaben zusammengefaßt:

a) Das polymere Material, aus denen die Platten bestanden;
bo b) der Ta des polymeren Materials in ⁰C;

c) die anfängliche Dicke in mm, die die Platten bei Einführung in die Presse besaßen;

d) die Temperatur der Preß- und Formplatten bei Einführung der Rohlinge in die Presse in °C;

b5 e) die Temperatur der Preß- und Formplatten und des Rohlings zu Beginn der Expansion in °C;

f) die Geschwindigkeit in mm/sec, mit der die Formplatten während der Expansion geöffnet wurden;

g) die Dicke des Rohlings nach der Expansion in mm und

h) Bemerkungen über Biegsamkeit oder Steifigkeit, Klarheit oder Farbe des expandierten Rohlings.

Die Platte aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Terpolymerisat, die in Beispiel 22 verwendet wurde, enthielt etwa 10 Gew.-% eines Kautschuk-Mittels zur Verbesse-42

rung der Schlagfestigkeit.

Die in Beispiel 33 verwendete Platte aus Polyvinylchlorid wurde vor Einführung in die Presse 2 Stunden bei 145° C ausgeglüht, um die inneren Spannungen zu beseitigen.

Die Rohlinge wurden jeweils mit einer Geschwindigkeit von 0,25 bis 0,37 mm/sec expandiert.

Tabelle I

Beispiel

Polymerisat

Ta Anfang- Einfiih- Expan- Expan- Dicke

liehe rungs- sions- sions- nach

Dicke temperatur temperatur geschwin- Expans.

üigkeit

C mm C C mm/sec mm

Bemerkungen

22	Acrylnitril-Butadien- Styrol-Terpolymerisat	180	2,0	220	210	0,25
23	Polymethylmethacrylat	160	3,25	210	190	0,37
24	Polystyrol (steif)	185	2,5	200	185	0,37
25	Polystyrol (steif)	185	1,5	195	185	0,37
26	Hydroxypropyl- cellulose	110	2,5	160	140	0,25
27	Polypropylen	170	1,5	220	200	0,25
28	Styrol-Acrylnitril- Mischpolymerisat	190	2,5	220	190	0,37
29	Äthylen-Äthylacrylat- Mischpolymerisat	110	3,25	130	115	0,25
30	Polyäthylen;	120	1,5	160	140	0,37

Dichte = 0,917
Schmelzindex = 2,0

31 Polyphenylenoxyd- 235 1,87 250 Polystyrol-Mischung*)

32 Nylon-6 240 1,5 250

33 Polyvinylchlorid (steif) 155 2,5 200

*) Die in Beispiel 31 verwendete Mischung enthielt 4Gew.-% Ruß und 75Gew.-% Polystyrol.

0,25

24,0

45,5
25,0
15,0
20,0

15,0
25,0
32,5
12,5

12,5

0,37 18,75

0,25 31,25

bestand aus 25Gew.-% Polyphenylenoxyd und

undurchsichtig, steif

klar, steif
klar, steif
klar, steif

durchscheinend, steif, wasserlöslich

undurchsichtig, steif

klar, steif

durchscheinend, biegsam

undurchssichtig, biegsam

schwarz,

undurchsichtig,

steif

undurchsichtig, steif

klar, steif

Beispiel

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung des expandierten Gegenstandes 64 der F i g. 38 und 39. Es wurden die in Fig.35 bis 37 dargestellten Formplatten verwendet. Diese perforierten Formplatten wurden so mit der unteren bzw. oberen Preßplatte einer Presse verbunden, daß sich das, aus Fig.38 zu ersehende Überlappungsmuster ergab. Zwischen die auf 210⁰C erhitzten Formplatten wurde eine 15 χ 15 χ 0,25 cm große Platte aus dem Polyäthylen des Beispiels 1 gegeben. Die Presse wurde geschlossen, um die Kunststoffplatte leicht zu komprimieren und durch Heißkleben an den Kontaktflächen der Formplatten zu befestigen. Dann durfte sich die Temperatur der Preß- und Formplatten auf 190° C ausgleichen und die Presse wurde soweit geöffnet, daß der Kunststoff zu einer Dicke von 3,2 cm expandiert wurde. Während der Expansion wurden — wie oben bereits ausgeführt — die in dem Kunststoff entstehenden Hohlräume durch die Perforationen 58, die Belüftungsöffnungen 59, die Kanäle 59Λ und die offene Seite des U-förmigen Rahmens 56 belüftet. Dann wurde der expandierte Kunststoff abgekühlt, und er löste sich leicht von den

« Formplatten. Seine Form entsprach dem, in F i g. 38 und dargestellten expandierten Gegenstand. Die Perforationen der Formplatten wurden als offene Zellen (67 und in Fig.39) und die geschlossenen Flächen der Formplatten als solide Flansche auf Ober- und

Wi Unterseite des expandierten Gegenstandes wiedergegeben, die durch Rippen innerhalb des Querschnittes miteinander verbunden waren. Die Zellen hatten alle gleiches Volumen und gleiche Höhe. Die Platten waren steif und konnten als Innenwandplatten verwendet

μ werden, nachdem, unter Verwendung von Kontaktklebern, eine steife, 4,2 mm dicke Oberflächenschicht aus einem phenolischen Melamin-Harz aufgebracht worden war.

Beispiele 35 bis

Es wurden 8 Rohlinge in Form von 15 χ 15 cm großen Platten aus unterschiedlichen thermoplastischen Materialien zu den, in Fig.32 und 33 dargestellten Gegenständen expandiert. Die Rohlinge besaßen unterschiedliche anfängliche Dicken und wurden zu unterschiedlichen Dicken expandiert. In der nachstehenden Tabelle II sind folgende Angaben zusammengefaßt:

a) Das in jedem Rohling verwendete Polymerisat;

b) der Ta des jeweiligen Polymerisates in ⁰C;

c) die anfängliche Dicke des Rohlings in mm bei Einführung in die Presse;

ι ο

ι i

d) die Temperatur der Preßplatten und der oberen Formplatte bei Einführung des Rohlings in die Presse in" C;

e) die Temperatur von Preßplatten, oberer Formplatte und Rohling zu Beginn der Expansionsstufe in ⁰C;

f) die Dicke des Rohlings nach der Expansion in mm, und

g) Bemerkungen über Biegsamkeit oder Steifigkeit, Klarheit oder Farbe des expandierten Rohlings.

Die Geschwindigkeit, mit der die Rohlinge expandiert wurden, betrug etwa 0,37 bis 0,5 mm/sec.

Tabelle	II	Ta	Anfäng	Einfüh-	Expan	Dicke	Bemerkungen
Bei	Polymerisat		liche	rungs-	sions-	nach
spiel			Dicke	temperatur	temperatur	Expansion
		C	mm	C	C	mm
		320	2,0	280	270	6,0	steif, schwarz
35	Polycarbonate	IiO	1,5	140	130	6,0	sehr biegsam.
36	94,2:5,7-Äthylen-						klar
	Äthylacrylal-Misch-
	polymerisat	160	3,0	180	180	15,75	steif, klar
37	Polymethylmeth-
	acrylat	160-180	2,5	170	160	7,75	sehr biegsam.
38	Thermoplastischer						etwas undurch
	Polyurethanpolyäther						sichtig, gelb
		240	1,65	250	240	8,12	mäßig biegsam.
39	Nylon-6						relativ undurch
							sichtig
		185	1,5	190	185	6,0	steif, klar
40	Polystyrol	155	3,25	205	195	16,25	steif, klar, gelb
41	Polyvinylchlorid**)
	(steif)	135-140	1,5	160	150	7,5	steif, klar
42	Polyäthylen;
	Dichte = 0,96
	Schmclzindex = 4

*) Polycarbonat, das 4 Gew.-¹',! Ruß als Füllstoff enthielt.

Der Polyvinylchlorid-Zuschnitt wurde vor Einführung in die Presse 5 Minuten bei 150 C ausgeglüht, um die inneren

Spannungen zu beseitigen.

Beispiel

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung des expan- ^r>« dierten Rohlings gemäß F i g. 15 und 16. Eine Oberfläche einer 15 χ 15 χ 0,3 cm großen Platte aus Celluloseacetat (Ta = 170° C) wurde mit mehreren, parallelen. V-förmigen Furchen versehen, die einen Abstand von 9,5 mm zueinander hatten. Die Furchen hatten eine >^r) Tiefe von 1,25 mm, und ihre Seiten wände verliefen in einem Winkel von 60°. In diese Furchen wurde als Maskierungsmittel pulverisierter Ton gestäubt. Wie aus Fig. 14 zu ersehen, wurde die Oberfläche mit den Furchen von einer zweiten, 15 χ 15 χ 0,1 cm großen wi Platte aus dem gleichen Celluloseacetat bedeckt. Dann wurde der schichtförmige Rohling bei 220°C in eine Presse gegeben und bei 180°C mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,37 mm/sec bis zu einer Dicke von 3,1 cm expandiert. Der expandierte Rohling besaß die in Fig. 15 und 16 dargestellte Form. Er war mäßig steif mit leichter Biegsamkeit der Rippen 92. Die Zellen 91 hatten eine Breite von etwa 8,7 mm. Der expandierte Gegenstand war durchscheinend und konnte als Licht-Diffusor, als dekorative Trennwand oder Paneel verwendet werden.

Beispiel

Das Verfahren des Beispiels 43 wurde wiederholt. Als Harz wurde ein Polymethylmethacrylat mit einem Ta von 16O⁰C verwendet. Die obere Kunststoffplatte besaß eine Dicke von 0,87 mm und die untere Platte mit den V-förmigen Furchen eine Dicke von 3,1 mm. Der schichtförmige Rohling wurde bei 180°C in die Presse eingeführt und bei 16O⁰C mit einer Geschwindigkeit von 0,37 mm/sec bis zu einer Dicke von 2,2 cm expandiert. Der so erhaltene Gegenstand besaß die in Fig. 15 und 16 dargestellte Form, war durchscheinend und konnte ebenfalls als Licht-Diffusor, dekorative Trennwand oder Paneel verwendet werden.

Beispiel 45

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung des expandierten Gegenstandes 97 der F i g. 47 bis 49. Es wurden die Formplatten 71 und 93 der Fig.46 in der dort gezeigten Anordnung verwendet.

Der Rohling bestand aus einer 15 χ 15 χ 0,19 cm großen Platte aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Terpolymerisatdas einen Ta von 180° C hatte.

Die Formplatte 71 war die gleiche wie in Beispiel 19, und die Formplatte 93 war eine 15 χ 15 χ 0,3 cm große Aluminiumplatte.

Die kleinen Öffnungen 96 der Formplatte 93 hatten einen Durchmesser von 9,5 mm, die größeren öffnungen 95 einen Durchmesser von 1,3 cm, und die quadratischen öffungen 94 hatten eine Größe von 13 x 13 cm. Alle Perforationen der Formplatte 93 waren in diagonaler Richtung 24 cm von der Mitte der nächsten Perforation entfernt angeordnet, und auch die vertikalen und horizontalen Reihen waren nach den Zentren der Perforationen ausgerichtet Wie aus F i g. 45 zu ersehen, besaßen die quadratischen öffnungen in den vertikalen Reihen einen Abstand von 1,3 cm zueinander und in den horizontalen Reihen einer Abstand von 94 mm. Die größeren, kreisförmiger > öffnungen oder Perforationen hatten zueinander und zt den vertikalen Reihen der quadratischen öffnunger einen Abstand von jeweils 11,1mm, während de* Abstand der kleinen kreisförmigen Perforationer zueinander und zu den vertikalen Reihen der quadrati-

sehen öffnungen 15,8 mm betrug.

Die beiden Formplatten wurden in der, aus Fig.46 ersichtlichen Anordnung an den oberen und unterer Formplatten der Presse befestigt Dann wurden Preß· und Formplatten auf 220° C erhitzt, und der Rohling au!

Terpolymerisat wurde zwischen die Formplatten gelegt Die Presse wurde geschlossen, um den Rohling leicht zi komprimieren, und, nachdem die Temperatur der Press« auf 205° C gesunken war, wurde der Rohling mit einei Geschwindigkeit von 0,37 mm/sec bis zu einer Dick« von 22 cm expandiert Der so erhaltene, expandiert« Gegenstand war cremefarbig, undurchsichtig und stei und besaß die gleiche Form wie der expandierte Rohling 97 der F ig. 47 bis 49.

Hierzu 21 BIaU Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Expandieren des Querschnittes eines Rohlings aus wärmeverformbarcm Material unter gleichzeitiger Bildung von einem oder mehreren Hohlräumen innerhalb dieses Querschnittes, wobei man den Rohling zwischen zwei beheizbaren Formplatten einbringt, durch Erwärmen mit den Formplatten mittels Heißverleimung verbindet und durch Auseinanderziehen der Formplatten expandiert und belüftend ad urch gekennzeichnet, daß man alle während der Expansion im Querschnitt des Rohlings entstehenden Hohlräume belüftet

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohling aus thermoplastischem Material verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohling aus wärmehärtbarem Material verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der expandierte Rohling nach dem Belüften von den Formplatten abgetrennt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Formplatten am expandierten Rohling verbleiben.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Formplatten jo am expandierten Rohling verbleibt

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftung über wenigstens eine der Fromplatten erfolgt

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Belüftung durch das wärmeverformbare Material erfolgt

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß vor dem Einbringen des Rohlings zwischen die Formplatten wenigstens eine der Kontaktflächen des Rohlings mit einer Maske teilweise abgedeckt wird.