DE3324018A1

DE3324018A1 - Formkoerper mit einer seele aus polyethylenterephthalat und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE3324018A1
Application number: DE19833324018
Authority: DE
Inventors: Antoine 27940 Anbevoye Baciu
Original assignee: Cibie Projecteurs SA
Current assignee: Cibie Projecteurs SA
Priority date: 1982-07-05
Filing date: 1983-07-04
Publication date: 1984-01-05
Also published as: JPS5914931A; ES8403373A1; GB2124542B; IT1164297B; US4459257A; IT8321937A0; GB2124542A; JPH0370613B2; FR2529507B1; IT8321937A1; GB8318077D0; ES523811A0; FR2529507A1; DE3324018C2

Description

B e s c hreibung

Formkörper mit einer Seele aus Polyethylenterephthalat und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf einen aus einer Seele (einem Kern) aus Polyethylenterephthalat (PETP) und einem Überzug aus einem anderen thermoplastischen Material wie beispielsweise Polybutylenterephthalat (PBTP) bestehenden Formkörper und auf seine Herstellung mittels Spritzgiessen.

Bekanntlich nimmt Polyethylenterephthalat, wenn es bei seiner üblichen Verformungstemperatur, die über seiner Temperatur der plastischen Elastizität liegt und beispielsweise 210 bis 220⁰C beträgt, in eine auf eine Temperatur in der Größenordnung von 130⁰C erwärmte Form injiziert wird, das heißt unter Bedingungen, unter denen bei diesem Material ein Wärmeschock vermieden wird, bei einer Temperatur wenig unterhalb 140⁰C beim langsamen Abkühlen eine halbkristalline, opake, sehr homogene Struktur an, die sich durch ausgezeichnete mechanische und physikalische Eigenschaften auszeichnet sowie durch sehr gute Eigenschaften im Hinblick auf die chemische Beständigkeit und die Spannungsrißbildung, vor allem wenn der Kunststoff bis zu 50 % anorganische Füllstoffe enthält.

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Charakteristisch für diese Struktur bzw. dieses Gefüge ist ein sehr niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient (1,8x10 ) und das praktisch vollständige Fehlen von inneren Spannungen, so daß bei den erhaltenen Formkörpern eine nachträgliche Verformung beim Gebrauch, selbst bei erhöhter Temperatur, vermieden wird.

Außerdem kann wegen der bemerkenswerten Steifigkeit der erhaltenen Formkörper (Biegemodul in der Größenordnung von 16 000 MN/m²) und der hohen Biegetemperatur (in der Größenordnung von 240⁰C) die übliche Stärke (Dicke) der Formkörper verringert und auf diese Weise ein Gewichtsgewinn erzielt werden.

Schließlich ist Polyethylenterephthalat billiger als die anderen kristallinen Kunststoffe.

Polyethylenterephthalat erfährt jedoch trotz seiner guten Eigenschaften eine geringe Entwicklung oder Veränderung, 0 wenn es unter den genannten Temperaturbedingungen behandelt wird.

Ein hoher Füllstoffanteil, der weitgehend zu den ausgezeichneten Eigenschaften beiträgt, verändert nämlich die 5 Oberfläche des Formkörpers, die dann ein satinartiges und heterogenes Aussehen annimmt, das sie für manche Verwendungszwecke, für die eine glatte Oberfläche erforderlich ist, ungeeignet macht.

Allgemein führt die Notwendigkeit, daß die Form erhitzt und dann langsam von der Injektionstemperatur auf weniger als 14O⁰C abgekühlt werden muß, wenn man eine halbkristalline Struktur erzielen möchte, einerseits zu hohen Ener-

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giekosten und andererseits zu langen Spritzfolgen bzw. Arbeitstakten, die mit einer industriellen Nutzung dieses Verfahrens nicht verträglich sind. Außerdem liegt die Temperatur, bei der Polyethylenterephthalat steif wird, weit unterhalb 140⁰C und die Spritzfolgen werden noch dadurch verlangsamt, daß nach dem Erreichen der Kristallisationstemperatur für das Entformen noch abgewartet werden muß, bis die erhitzte Form die Temperatur erreicht hat, bei der das Entformen möglich ist.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile des Polyethylenterephthalats zu beheben und seine Verwendung in industriellem Maßstab für die Herstellung von Formkörpern zu ermöglichen, die eine glatte Oberfläche aufweisen und gleichzeitig alle mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften besitzen, die auf eine halbkristalline Struktur des Polyethylenterephthalats zurückzuführen sind.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das unter der Bezeichnung Zweikomponenten-Spritzgießen bekannte Verfahren auf die Herstellung von Formkörpern angewandt wird, die eine Seele aus Polyethylenterephthalat von halbkristalliner Struktur mit den durch diese Struktur bedingten mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften und eine Umhüllung aus einem anderen thermoplastischen Kunststoff, durch die eine glatte Oberfläche erzielt werden kann, aufweisen.

Das Zweikomponenten-Spritzgießen (oder Sandwichpressen) besteht bekanntlich, wenn man einen Formkörper aus einer Seele aus einem ersten thermoplastischen Material und einer Umhüllungsschicht für diese Seele aus einem zweiten thermoplastischen Material herstellen möchte darin, daß

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dieses zweite thermoplastische Material so ausgewählt wird, daß seine Temperatur der plastischen Elastizität unter derjenigen des ersten thermoplastischen Materials liegt, daß man eine Form herstellt, die mindestens eine Matrize oder Formhöhlung für den gewünschten Formkörper begrenzt, daß man dann unter Druck in diese Formhöhlung, die bei einer Temperatur unterhalb der

Temperatur der plastischen Elastizität des zweiten thermoplastischen Materials gehalten wird, in einer ersten Injektionsphase das zweite thermoplastische Material injiziert, das auf eine Spritzgußtemperatur oberhalb der Temperatur der plastischen Elastizität des ersten thermoplastischen Materials gebracht worden ist, worauf man dann in einer zweiten Injektionsphase das erste thermoplastische Material injiziert, das auf eine Spritzgußtemperatur zwischen seiner Temperatur der plastischen Elastizität und der Spritzgußtemperatur des zweiten thermoplastischen Materials gebracht worden ist, in ausreichenden Mengen um die Umhüllungsschicht und die Seele zu formen, und schließlich den erhaltenen Formkörper entformt, wenn zumindest die Umhüllungsschicht hart geworden ist.

Charakteristisch für dieses allgemein bekannte Verfahren ist vor allem die Verwendung einer kalten Form, das heißt einer Form, die bei einer Temperatur von höchstens 60⁰C gehalten wird.

Zwar kann, wenn Polyethylenterephthalat bei seiner normalen Verformungstemperatur in eine auf über 130⁰C erhitzte Form injiziert wird, eine halbkristalline Struktur erzielt werden, die von besonderer Bedeutung ist für die mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften. Wird jedoch das auf seine normale Verarbeitungstemperatur, das heißt auf eine Temperatur über seiner

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Temperatur der plastischen Elastizität gebrachte Polyethylenterephthalat in ein als "kalt" bezeichnetes Formwerkzeug injiziert, so führt dies zu vollkommen transparenten Formkörpern, die eine amorphe Struktur aufweisen, sich jedoch aufgrund der zu schlechten physikalischen Eigenschaften, die denen des Polyvinylchlorids ähnlich sind, nicht zur Herstellung von industriellen und technischen Erzeugnissen eignen.

Um zu verhindern, daß sich eine derartige amorphe Struktur ausbildet, könnte man vorschlagen, bei dem bekannten Zweikomponenten-Spritzgießen bzw. Sandwichpressen eine auf eine Temperatur im Bereich von 130⁰C erhitzte Form zu verwenden und dann nach dem Spritzgußvorgang die Form mit Inhalt langsam abkühlen zu lassen, um die angestrebte halbkristalline Struktur des Polyethylenterephthalats zu erzielen.

Dieses Verfahren würde sich jedoch als sehr zeitraubend und kostspielig erweisen; erforderlich wäre auch noch, daß man für die Umhüllungsschicht ein unter diesen Bedingungen zufriedenstellendes thermoplastisches Material auffindet, überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß man den bekannten Zweikomponenten-Spritzguß, das heißt unter Verwendung einer als "kalt" bezeichneten Form, die beispielsweise bei einer Temperatur von maximal 60⁰C gehalten wird, anwenden kann, um Formkörper mit einer Seele aus Polyethylenterephthalat zu erzeugen, die dennoch die bei diesem Werkstoff für die industriellen und technisehen Erzeugnisse interessante kristalline Struktur aufweist.

Hierzu wird erfindungsgemäß ein Formkörper mit einer Seele aus Polyethylenterephthalat, enthaltend 0 bis 50 % anorganische Füllstoffe und aus einer Umhüllungsschicht

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für diese Seele aus einem anderen thermoplastischen Material, dessen Temperatur der plastischen Elastizität unter derjenigen des Polyethylenterephthalats liegt, hergestellt, indem man eine Form herstellt, die zumindest eine Formhöhlung für den angestrebten Formkörper begrenzt und dann zwei aufeinander folgende Injektionen in diese Formhöhlung vornimmt, wobei die Form bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur der plastischen Elastizität des anderen (zweiten) thermoplastischen Materials und unterhalb der Kristallisationstemperatur des Polyethylenterephthalats, das gegebenenfalls Füllstoff enthält liegt. Im ersten Arbeitsgang wird unter Druck in die Formhöhlung der Form das andere, das heißt zweite thermoplastische Material injiziert, das auf eine Spritzgußtemperatur oberhalb sowohl seiner eigenen Temperatur der plastischen Elastizität als auch derjenigen des Polyethylenterephthalats gebracht worden ist; in einem zweiten, unmittelbar an den ersten anschließenden Schritt wird das gege-"benenfals gefüllte Polyethylenterephthalat injiziert, das auf eine Spritzgußtemperatur gebracht worden ist, die zwischen seiner Temperatur der plastischen Elastizität und der Spritzgußtemperatur des anderen Kunststoffmaterials liegt; dabei wird die Form bei einer Temperatur gehalten, die unterhalb der Kristallisationstemperatur des gegebenenfalls gefüllten Polyethylenterephthalats liegt, jedoch unter Verwendung des anderen thermoplastischen Materials, das im ersten Arbeitsgang injiziert worden ist, als wärmedämmende Schicht, die den Temperaturausgleich zwischen dem Polyethylenterephthalat und der Form verlangsamt.

Auf diese Weise wird, obwohl der Spritzguß in eine Form erfolgt, die als "kalt" bezeichnet wird, wenn man mit der Kristallisationstemperatur des Polyethylenterephthalats vergleicht, das heißt in der Praxis bei einer

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ihre Temperatur

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Temperatur von höchstens etwa 60⁰C, die die Temperatur der Form ist, die üblicherweise für das zweite thermoplastische Material angewandt wird, während die Kristallisationstemperatur des Polyethylenterephthalats wenig unter 140⁰C liegt, ein ausreichend langsames Abkühlen des Polyethylenterephthalats erreicht, damit dieses die oben erwähnte besonders vorteilhafte halbkristalline Struktur annimmt und nicht die amorphe Struktur, die sich üblicherweise beim Spritzgießen in eine kalte Form einstellt und die erfindungsgemäß vermieden werden soll.

Diese Struktur wird unter Einsparung von Energiekosten erzielt, da die Form nicht auf 130⁰C erhitzt zu werden braucht.

Die erhaltenen Formkörper zeichnen sich darüberhinaus aufgrund der vorhandenen Umhüllungsschicht durch eine glatte Oberfläche aus und eignen sich daher für zahl-_ reiche Verwendungsmöglichkeiten.

Außerdem kann, da die unmittelbar mit der "kalten" Form in Berührung stehende Umhüllungsschicht schneller hart wird als die Seele aus Polyethylenterephthalat, der Formkörper bereits dann entformt werden, wenn eine Haut der Umhüllungsschicht steif geworden ist, zu einem Zeitpunkt, zu dem das Polyethylenterephthalat die weit unterhalb 140° C liegende Temperatur, bei der es steif wird, noch nicht erreicht hat. Hierdurch läßt sich das Entformen beschleunigen im Vergleich mit dem Spritzgießen von Polyethylenterephthalat in eine "heiße" Form und langsamem Abkühlen in dieser Form, das üblicherweise angewandt wird, um Formkörper aus Polyethylenterephthalat mit der angestrebten halbkristallinen Struktur herzustellen.

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Ein anderes bekanntes Verfahren zur Herstellung von Formkörpern auf der Basis von Polyethylenterephthalat, das die angestrebte halbkristalline Struktur aufweist, besteht darin, daß man Platten aus diesem Material unter Bedingungen erzeugt, die geeignet sind, ihm eine halbkristalline Struktur zu verleihen, darauf diese Platten zuschneidet und sie in der Wärme tiefzieht. Dieses besonders umständliche Verfahren benötigt zur Durchführung sehr viel mehr Zeit als das erfindungsgemäße Verfahren,

TO außerdem viel Material und zahlreiche Handgriffe. Ausserdem können bei dieser Herstellung von Formkörpern durch Tiefziehen von Platten in der Wärme innere Spannungen auftreten, die sich nachteilig auf die Formbeständigkeit, vor allem auf die Warmformbeständigkeit der erhaltenen Formkörper auswirken, wodurch diese möglicherweise ungeeignet werden für bestimmte industrielle Verwendungszwecke, beispielsweise in der Kraftfahrzeugindustrie .

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich somit von den bekannten Verfahren durch seine große Wirtschaftlichkeit und die Schnelligkeit, mit der es ausgeführt werden kann, wobei gleichzeitig die für das Polyethylenterephthalat angestrebte halbkristalline Struktur erzeugt wird, mit allen vorteilhaften Folgen hinsichtlich der mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften des Formkörpers, der sich darüberhinaus durch seine ebenfalls vorteilhafte glatte Oberflächenbeschaffenheit auszeichnet.

Andere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die sich auf eine nicht einschränkende Ausführungsform des Verfahrens bezieht. Die Erfindung wird mit Bezug auf

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. da.

die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 die erste Injektionesphase an Hand eines Schnittes durch eine Mittelebene des Injektionskanals in die Form;

Fig. 2 die zweite Injektionsphase, analog dargestellt; Fig. 3 eine zusätzliche Injektionsphase (Hilfsinjektion), analog dargestellt;
Fig. 4 den Entformungsvorgang, analog dargestellt.

Die vier Figuren beziehen sich auf die Herstellung eines schalenförmigen Gegenstandes 1, der beispielsweise als Deckel, als Gehäuse oder Rahmen für Rückspiegel oder ein Meßinstrument oder nach Metallisieren für Rückstrahler oder Scheinwerfer Verwendung finden kann. Die gezeigte Form stellt natürlich keinerlei Einschränkung für die Anwendunngsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens dar; der hergestellte Gegenstand kann jede Form aufweisen, die mit Hilfe des Zweikomponenten-Spritzgusses erzeugt werden kann.

Fig. 4 zeigt, daß der Gegenstand 1, der hergestellt wird, eine Seele 2 aufweist, die aus Polyethylenterephthalat gefüllt mit 0 bis 50 % anorganischen Füllstoffen wie Glimmer, Biotite usw. und aus einer Umhüllungsschicht aus einem anderen thermoplastischen Material besteht; dieses kann ein beliebiges thermoplastisches Material sein, kristallin oder amorph, vorausgesetzt, daß seine Temperatür der plastischen Elastizität unter derjenigen des Polyethylenterephthalats liegt und daß es bei höheren Temperaturen als Polyethylenterephthalat, beispielsweise bei etwa 240⁰C injiziert werden kann. Als nicht einschrän-

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kendes Beispiel sei angegeben, daß die Umhüllungssehicht aus einem Polycarbonatharz, aus einem ABS-Harz, aus Polystyrol, aus Polymethacrylat oder aus Polybutylenterephthalat bestehen kann, wie weiter unten beschrieben. 5

Wie bei allen Formgebungsverfahren besteht die erste Stufe bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß man eine Form 4 herstellt, die im gezeigten Falle aus zwei Backen 5 und 6 besteht, die innen die Formhöhlung 7 für den angestrebten Gegenstand begrenzen, verbunden mit einem Injektionskanal 8, der hier in der Backe 5 vorgesehen ist und die Formhöhlung mit der Außenseite der Form verbindet, sowie nicht gezeigte Lüftungsöffnungen.

In bekannter Weise ist der Kanal 8 an seiner Mündung zur Außenseite hin so ausgestaltet, daß er - dicht abgeschlossen gegenüber der Form 4 - den Austritt 10 einer Spritzdüse 3 aufnehmen kann, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Verteilerdüse ist, wie sie bereits in bekannten Zweikomponenten-Spritzgußverfahren verwendet worden ist. Diese Düse 9 weist an ihrem Auslaß 10 einen einzigen Austrittskanal 11 auf, dessen Achse 12 ebenfalls die Achse für den Spritzgußkanal 8 ist, wenn der Auslaß 10 der Düse 9 für die Ausführung des Spritzgusses in die Eintrittsöffnung des Kanals 8 eingreift.

Im Innern der Verteilerdüse 9 steht der Austrittskanal 11 mit zwei Kanälen 13 und 14 in Verbindung, über die die beiden thermoplastischen Harze, die injiziert werden sollen, zugeführt werden.

Der Kanal 13 ist entlang der Achse 12 angeordnet, in unmittelbarer Verlängerung des Austrittskanals 11 im

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Innern der Spritzdüse 9 und weist innen ein willkürlich betreibbares Absperrorgan 15 auf, das je nach seiner Stellung im Kanal 13 diesen verschließt oder über ihn die Verbindung herstellt zwischen dem Austrittskanal und den Mitteln für die Einspeisung des thermoplastischen Materials, das die Seele 2 des Formkörpers bilden soll, das heißt im Falle des erfindungsgemäßen Verfahrens Polyethylenterephthalat. Diese Mittel sind an sich bekannt und nicht gezeigt. Sie bestehen beispielsweise aus einer Schnecke, die sich im Innern eines Mantels dreht, der auf eine solche Temperatur erhitzt ist, daß das thermoplastische Material auf eine Injektionstemperatur oberhalb seiner Temperatur der plastischen Elastizität gebracht wird; der Mantel mündet einerseits in einen Trichter, aus dem die Schnecke das Material entnimmt und andererseits in den Kanal 13, zu dem die Schnecke das auf die Injektionstemperatur gebrachte Material transportiert.

An der Verbindungsstelle zwischen Kanal 13 und Austrittskanal 11, zwischen dem Absperrorgan 15 und dem Austrittsorgan 11 mündet in diesen ebenfalls der Kanal 14, der zwei Zonen oder Bereiche aufweist: Eine erste, dem Austrittskanal 1 1 anliegende bzw. benachbarte Zone umgibt ringförmig die Achse 12, umschließt von außen den Kanal 13, während eine zweite Zone bzw. ein zweiter Bereich diese ringförmige Zone mit Mitteln für die Einspeisung des thermoplastischen Materials verbindet, das die Umhüllungsschicht 3 bilden soll, beispielsweise im Falle der gezeigten Ausführungsform Polybutylenterephthalat. Diese Mittel sind im Bild nicht gezeigt und können analog ausgeführt sein wie die oben beschriebenen Mittel zur Einspeisung des Polyethylenterephthalats. Diese Mittel führen dem Kanal 14 das Polybutylenterephthalat zu, das auf eine Injektionstemperatur gebracht ist, die ober-

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halb seiner Temperatur seiner plastischen Elastizität liegt sowie oberhalb der Injektionstemperatur des PoIyethylenterephthalats im Kanal 13, in Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Wenn die Form 4 geschlossen ist und die beiden Backen 5 und 6 fest aufeinander liegen, der Austritt 10 der Injektionsdüse 9 in die Eintrittsöffnung des Injektionskanals 8 eingreift und in diesem Falle der Kanal 11 in ο der unmittelbaren Verlängerung des Kanals 8 eingeordnet ist, beginnt die in Fig. 1 gezeigte erste Phase der Injektion bzw. des Spritzgusses.

Im Verlauf der ersten Injektionsphase verschließt das Absperrorgan 15 den Kanal 13 und in Betrieb ist lediglich der Kanal 14, in welchem die zur Herstellung der Umhüllungsschicht 3 notwendige Menge Polybutylenterephthalat zum Austrittskanal 11 geführt und über den Spritzgußkanal 8 in die._Forrnhöhlung 7 der Form injiziert wird. 20

Gute Ergebnisse wurden mit einer Injektionstemperatur des Polybutylenterephthalats in der Größenordnung von 240⁰C und mit' einer bei etwa 60°C gehaltenen Form erzielt, der üblichen Temperatur der Form beim Spritzgießen von Polybutylenterephthalat; die übrigen Arbeitsbedingungen sind dem Fachmann geläufig.

Sobald die zur Herstellung der Umhüllungsschicht 3 notwendige Menge Polybutylenterephthalat auf diese Weise injiziert worden ist, beispielsweise ein Volumen an Polybutylenterephthalat, das etwa einem Drittel des Gesamtvolumens der Formhöhlung 7 entspricht, beginnt sofort die zweite, in Fig. 2 gezeigte Injektionsphase.

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Im Verlauf dieser zweiten Phase wird die Zufuhr von Polybutylenterephthalat unterbrochen und das Absperrorgan des Kanals 3 so verstellt, daß es diesen öffnet.

Polyethylenterephthalat, das auf eine Injektionstemperatur gebracht worden ist, die zwischen seiner Temperatur der plastischen Elastizität und der Injektionstemperatur des Polybutylenterephthalatsliegt, beispielsweise bei 210 bis 220⁰C gemäß einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel, das zu guten Ergebnissen bei den Versuchen geführt hat, wird über den Kanal 8 in die Formhöhlung 7 der Form eingebracht, unter Arbeitsbedingungen, die im übrigen dem Fachmann geläufig sind. Das eingeführte Polyethylenterephthalat enthält 0 bis 50 % anorganische Füllstoffe, je nach den für den Formkörper 1 angestrebten Eigenschaften. Die zur Füllung der Formhöhlung der Form geeignete Menge an eingebrachtem Polyethylenterephthalat entspricht mindestens der Hälfte des Gesamtvolumens der Formhöhlung 7 und im vorliegenden Falle etwa 2/3 dieses Volumens. Das Polyethylenterephthalat dringt in das Polybutylenterephthalat ein und schiebt dieses vor sich her gegen die Begrenzungsflächen 16 und 17 der Backen 5 und 6, welche die Formhöhlung 7 begrenzen, so daß es eine Hülle um das Polyethylenterephthalat, das injiziert wird, bildet.

Diese Hülle, die der Vorläufer für die Umhüllungs'schicht 3 ist und die infolgedessen in Fig. 2 mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet wird, erzeugt zwischen den Backen 5 und 6 der Form 4, der keinerlei andere Wärme zugeführt wird, und der dann eingeführten Polyethylenterephthalatmasse eine wärmedämmende Pufferzone, die den Temperaturausgleich zwischen dem Polyethylenterephthalat und der Form 4 verlangsamt.

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Auf diese Weise erreicht das im Verlauf der zweiten Injektionsphase eingebrachte Polyethylenterephthalat ausreichend langsam die Kristallisationstemperatur, die wenig unterhalb 140⁰C liegt, damit die Seele 2 des erhaltenen Gegenstandes oder Formkörpers 1 die angestrebte halbkristalline Struktur aufweist, obwohl die Form 4 im Verlauf der zwei Injektionsphasen nur geringfügig erwärmt wird, aufgrund der kurzen Gesamtdauer der beiden Injektionsphasen, in der Praxis 2 Sekunden, wenn man sich auf ein Ausführungsbeispiel bezieht, das zu guten Ergebnissen geführt hat.

Da außerdem die Injektionstemperatur des Polybutylenterephthalats über der Injektionstemperatur des PoIyethylenterephthalats liegt und lediglich in den unmittelbar mit den Flächen 16 und 17 der Formhöhlung 7 in direktem Kontakt stehenden Bereichen der Polybutylenterephthalatmasse ein schneller Temperaturausgleich mit der Form 4 stattfindet, während die anderen Bereiche langer eine wesentlich höhere Temperatur beibehalten, führt die im Verlauf der ersten Injektionsphase eingespritzte PoIybutylenterephthalatmasse der im Verlauf der zweiten Phase injizierten Polyethylenterephthalatmasse Wärme zu. Auf diese Weise wird das Polyethylenterephthalat länger bei einer Temperatur gehalten, die oberhalb seiner Kristallisationstemperatur liegt, das heißt die Abkühlung bis auf diese Kristallisationstemperatur wird zusätzlich verzögert. Das Polyethylenterephthalat erhält daher die angestrebte halbkristalline Struktur, obwohl die Injektion in eine "kalte" Form erfolgt.

Im Verlauf einer dritten, fakultativen Injektionsphase, die in Fig. 3 gezeigt ist, wird die Injektion des PoIyethylenterephthalats unterbrochen, indem das Absperrorgan in die Stellung gebracht wird, in der es den Kanal

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verschließt. Darauf erfolgt eine erneute Injektion von Polybutylenterephthalat, um alle noch vorhandenen Spuren von Polyethylenterephthalat im Innern des Spritzgußkanals 8 in Richtung Formhöhlung 7 zu verdrängen. Hierdurch kann nach dem Entformen und Abschneiden des Angußkegels 18, der dem Material entspricht, das sich in dem Spritzguß- bzw. Angußkanal 18 befindet, eine vollständige, durchgehende Umhüllung der Seele 2 aus Polyethylenterephthalat durch die Umhüllungsschicht 3 aus Polybutylenterephthalat erzielt werden.

Anschließend wird durch Öffnen der Form 4 entformt. Dieses Entformen kann auch stattfinden, bevor das Polyethylenterephthalat die Temperatur erreicht hat, bei der es steif bzw. starr wird und die weit unterhalb 140⁰C liegt, weil die Umhüllungsschicht, die hier aisPolybutylenterephthalat erzeugt ist, eine ausreichende Steifigkeit erreicht hat, damit der Gegenstand 1 entformt werden kann, lange bevor die Seele 2 diese Temperatur des Steifwerdens erreicht hat.

Die Phase der Entformung wird in Fig. 4 gezeigt, sie ist begleitet von einem Abschneiden des Angußkegels 18, der wie die Umhüllungsschicht 3 aus Polybutylenterephthalat besteht, wie weiter oben' angegeben.

Bemerkenswert ist die kurze Zeitspanne, die der gesamte Spritzzyklus benötigt und die es ermöglicht, das erfindungsgemäße Verfahren ohne Nachteile im industriellen Maßstab anzuwenden. Es ergibt sich hieraus ein beträchtlicher Gewinn hinsichtlich der Durchführung des Verfahrens, verstärkt durch die Tatsache, daß keinerlei Aufheizen oder Erwärmen der Form 4 durch andere Mittel als durch das Injizieren der beiden thermoplastischen Stoffe,die^auf ihre jeweiligen Injektionstemperaturen gebracht worden sind, notwendig wäre.

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Claims

Patentansprüche

1. Formkörper, bestehend aus einer Seele (2) aus Polyethylenterephthalat mit halbkristalliner Struktur, enthaltend 0 bis 50 % anorganische Füllstoffe sowie aus einer Umhüllungsschicht (3) aus einem anderen therrnoplastischen Material, dessen Temperatur der plastischen Elastizität unterhalb derjenigen des Polyethylentherephthalats liegt.

2. Verfahren zur Herstellung des Formkörpers nach

Anspruch 1 mittels Zweikomponenten-Spritzgießen eines ersten thermoplastischen Materials und eines zweiten thermoplastischen Materials, dessen Temperatur der plastischen Elastizität unterhalb derjenigen des ersten thermoplastischen Materials liegt, bei dem die dem Formkörper entsprechende Formhöhlung der Form bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur der plastischen Elastizität des zweiten thermoplastischen Materials gehalten wird, in einer ersten Injektionsphase das zweite thermoplastische Material, das auf eine Injektionstemperatur oberhalb der Temperatur der plastischen Elastizität des ersten thermoplastischen Materials gebracht worden ist und in einer zweiten Injektionsphase das erste thermoplastische Material injiziert wird, das auf eine Injektionstemperatur gebracht worden ist, die zwischen seiner Temperatur der plastischen Elasti-

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zität und der Injektionstemperatur des zweiten thermoplastischen Materials liegt und der Formkörper entformt wird, dadurch gekennzeichnet , daß man als erstes thermoplastisches Material Polyethylenterephthalat mit 0 bis 50 % anorganischen Füllstoffen verwendet, die beiden Injektionsphasen unmittelbar aufeinander folgen läßt und dabei die Form bei einer Temperatur unterhalb der Kristallisationstemperatur der Polyethylenterephthalatmasse hält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Formkörper nach dem Steifwerden des zweiten thermoplastischen Materials und vor dem Steifwerden des Polyethylenterephthalats entformt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß man als zweites thermoplastisches Material Polybutylenterephthalat, Polycarbonat, ABS, Polystyrol und/oder Polymethacrylat verwendet.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite thermoplastische Material bei einer Injektionstemperatur im Bereich von 240⁰C und das Polyethylenterephthalat bei einer Temperatur im Bereich von 210 bis 220⁰C injiziert wird.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite thermoplastische Material und das Polyethylenterephthalat in Mengenanteilen entsprechend 1/3 bzw. 2/3 des Gesamtvolumens injiziert werden.

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7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Gesamtdauer der beiden Injektionsphasen 2 Sekunden beträgt.

8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß man zwischen der zweiten Injektionsphase und dem Entformen eine zusätzliche Injektion des zweiten thermoplastischen Materials vornimmt.