WO2016102291A1 - Method for producing multi-layered foam plates having structured recesses by means of thermal welding - Google Patents

Method for producing multi-layered foam plates having structured recesses by means of thermal welding Download PDF

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thinner
structured
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Dietrich Scherzer
Carsten Sandner
Tim Diehlmann
Franz-Josef Dietzen
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Basf Se
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    • B32B38/00Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/10Removing layers, or parts of layers, mechanically or chemically

Definitions

  • EP 2 687 353 A1 relates to a process for the production of at least two-ply thermoplastic foam boards by thermal welding of at least two thinner thermoplastic foam boards. It is At least one surface of at least one thinner thermoplastic foam plate provided with structured recesses and at the points where the surface of the thinner thermoplastic foam sheet having the structured recesses, is formed by the thermal welding no weld. A time difference between the completion of the heating of the thermoplastic foam sheets and the bringing into contact of the thermoplastic foam sheets to be welded is not mentioned.
  • Thermal insulation materials of XPS composite materials which are three-layered, are described in WO 2012/016991.
  • the trilayer nature of the composite materials results from combining lower, central, and upper XPS panels into the XPS composite, with each outboard side of this XPS composite comprising an extrusion skin. While the contact faces of the central XPS panel also have an extrusion skin, it is removed at the corresponding contact faces of the upper and lower XPS panels.
  • the individual XPS panels are joined to the XPS composite material by thermal welding to the contact surfaces.
  • the formed between the individual XPS plates weld may have portions of different intensity, which means that the corresponding weld is stronger in some places, but weaker in other places.
  • thermoplastic foam sheets are additionally provided with an absorber of electromagnetic radiation, with electromagnetic radiation of suitable wavelength (for example, IR radiation or microwave radiation) are irradiated and / or on Temperatures are heated above the glass transition temperature of the thermoplastic used.
  • electromagnetic radiation of suitable wavelength for example, IR radiation or microwave radiation
  • the individual thinner thermoplastic foam sheets are then additionally pressed together.
  • the at least two-layer thermoplastic foam boards produced by the process according to the invention in particular those in which the surface of the foam boards are heated to temperatures above the glass transition temperature, have as a further advantageous property a high water vapor permeability and / or strength of the thermally welded foam sheets.
  • Step c) is performed after step b).

Abstract

The invention relates to a method for producing at least two-layered thermoplastic foam plates by means of thermal welding of at least two thinner thermoplastic foam plates, comprising the steps a), b), and c). In step a), structured recesses are introduced into at least one contact surface of at least one of the thinner thermoplastic foam plates. In step b), at least one thinner thermoplastic foam plate is heated on the contact surface thereof, which has the structured recesses. In step c), the contact surfaces of the at least two thinner thermoplastic foam plates are brought into contact, forming a weld seal. According to the invention, step c) is carried out no later than 2 seconds after completing step b).

Description

Verfahren zur Herstellung mehrlagiger Schaumstoffplatten mit strukturierten Vertiefungen durch thermisches Verschweißen  Process for producing multilayer foam sheets with structured depressions by thermal welding
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten durch thermisches Verschweißen von mindestens zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten umfassend die Schritte a), b), c). In Schritt a) werden strukturierte Vertiefungen in mindestens eine Kontaktfläche von mindestens einer der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten eingebracht. In Schritt b) wird mindestens eine dünnere thermoplastische Schaumstoffplatte an ihrer Kontaktfläche, die die strukturierten Vertiefungen aufweist aufgeheizt, In Schritt c) werden die Kontaktflächen der mindestens zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten unter Ausbildung einer Schweißnaht in Kontakt gebracht. Dabei wird Schritt c) nicht später als 2 Sekunden nach Beendigung des Schrittes b) durchgeführt. The present invention relates to a process for the production of at least two-ply thermoplastic foam boards by thermal welding of at least two thinner thermoplastic foam boards comprising steps a), b), c). In step a), structured depressions are introduced into at least one contact surface of at least one of the thinner thermoplastic foam sheets. In step b), at least one thinner thermoplastic foam sheet is heated at its contact surface having the structured recesses. In step c), the contact surfaces of the at least two thinner thermoplastic foam sheets are brought into contact to form a weld. In this case, step c) is carried out not later than 2 seconds after the end of step b).
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die thermoplastischen Schaumstoffplatten als solche, die zumindest zweilagig sind. Die Anzahl der Lagen der thermoplastischen Schaumstoffplatte als solche ergibt sich aus der Anzahl der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, die miteinander thermisch verschweißt werden. Wenn beispielsweise drei dünnere thermoplastische Schaumstoffplatten miteinander thermisch verschweißt werden, wird eine dreilagige thermoplastische Schaumstoffplatten als solche erhalten, im Fall von vier dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten ergibt sich demzufolge eine vierlagige thermoplastische Schaumstoffplatte als solche. Furthermore, the present invention relates to the thermoplastic foam sheets as such, which are at least two-ply. As such, the number of layers of the thermoplastic foam sheet results from the number of thinner thermoplastic foam sheets which are thermally welded together. For example, when three thinner thermoplastic foam sheets are thermally welded together, a three-layered thermoplastic foam sheet is obtained as such, thus, in the case of four thinner thermoplastic foam sheets, a four-layered thermoplastic foam sheet as such results.
EP-A 1 318 64 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dicken extrudierten Polystyrol-Schaumstoffplatten (XPS-Platten) durch Verbinden zweier oder mehrerer dünner Platten. Die dicken Platten werden erhalten, indem die dünnen Platten an den Flächen, an denen sie verbunden werden sollen, mit einem organischen Lösungsmittel für Polystyrol gleichmäßig benetzt werden. Dadurch wird die Schaumstoffoberfläche angelöst und die Platten können anschließend miteinander verpresst werden. Als Lösungsmittel eignen sich beispielsweise Kohlenwasserstoffe, Alkohole oder Ether, die einen Siedepunkt zwischen 50 und 250 °C aufweisen. Weiterhin können in dem Verfahren gemäß EP-A 1318 164 die Schäumhäute an den Hauptflächen der miteinander zu verbindenden Platten geschält werden, bevor sie mit dem Lösungsmittel benetzt werden. Thermisches Verschweißen ist nicht Gegenstand von EP-A 1 318 164. EP-A 1 213 119 offenbart ein Verfahren zur Verbindung von mindestens zwei Ausgangsplatten aus thermoplastischem Kunststoffschaum zu einer neuen Platte, wobei die Ausgangsplatten an den Berührungsflächen extrusionshautlos sind und die Verbindung der Ausgangsplatten durch Quellschweißen erfolgt. Zum Quellschweißen werden organische Lösungsmittel eingesetzt, die einen Siedepunkt < 150 °C aufweisen, beispielsweise Aceton oder Gemische von organischen Lösungsmitteln mit Wasser, Ein Verfahren unter Anwendung von thermischem Verschweißen ist nicht offenbart. Extrudierte Kunststoffschaumplatten von großer Dicke werden in DE-A 101 063 341 offenbart. Mit dem darin beschriebenen Verfahren zur Verbindung von mindestens zwei Ausgangplatten aus Kunststoffschaum zu einer neuen Platte können Platten mit einer Mindestdicke von 70 mm hergestellt werden. Vorzugsweise handelt es sich dabei um fluorchlorkohlenwasserstofffreie Polystyrol-Schaumplatten. In dem Verfahren werden die Ausgangsplatten, die an der Berührungsfläche extrusionshautlos sind, miteinander verbunden, indem ein diffusionsoffener Kleber oder mechanische Verbindungselemente verwendet werden. Das Verfahren kann alternativ auch so durchgeführt werden, dass bei teilflächiger Verbindung und stellenweiser Verschweißung oder stellenweiser Verklebung ein nicht diffusionsfähiger Kleber oder nur ein gering diffusionsfähiger Kleber verwendet wird. Als Polystyrol-Schaumplatten eignen sich insbesondere XPS-Platten. In DE-A 101 063 341 sind jedoch keine Angaben enthalten, wie anstelle einer Verklebung die Verschweißung der Ausgangsplatten konkret durchgeführt werden kann, ebenso wenig ist darin offenbart, dass die Ausgangplatten strukturierte Vertiefungen aufweisen können. Demnach ist auch nicht erwähnt, dass an Stellen mit strukturierten Vertiefungen eine Schweißnaht ausgebildet wird, die im Vergleich zu den Stellen ohne strukturierte Vertiefungen eine verminderte Festigkeit aufweist. EP-A-1 318 64 relates to a process for producing thick extruded polystyrene foam boards (XPS boards) by joining two or more thin boards. The thick plates are obtained by uniformly wetting the thin plates at the surfaces where they are to be joined with an organic solvent for polystyrene. As a result, the foam surface is dissolved and the plates can then be pressed together. Suitable solvents are, for example, hydrocarbons, alcohols or ethers which have a boiling point between 50 and 250 ° C. Furthermore, in the process according to EP-A 1318 164, the foaming skins can be peeled on the main surfaces of the plates to be joined together before they are wetted with the solvent. Thermal welding is not the subject of EP-A 1 318 164. EP-A 1 213 119 discloses a method for connecting at least two thermoplastic resin foam starting sheets to a new sheet, wherein the starting sheets are extrusion skinless at the contact surfaces and the source sheets are joined by fusion welding. For solvent welding, organic solvents are used which have a boiling point <150 ° C, for example acetone or mixtures of organic solvents with water. A method using thermal welding is not disclosed. Extruded plastic foam sheets of great thickness are disclosed in DE-A 101 063 341. With the method described therein for connecting at least two plastic foam starting plates to a new plate, plates with a minimum thickness of 70 mm can be produced. Preferably, these are fluorochlorohydrocarbon-free polystyrene foam boards. In the process, the starting plates, which are non-extrusion-free at the contact surface, are bonded together using a diffusion-open adhesive or mechanical fasteners. Alternatively, the method can also be carried out in such a way that a non-diffusible adhesive or only a slightly diffusible adhesive is used in the case of partial area connection and spotwise welding or spotwise bonding. As polystyrene foam boards are particularly suitable XPS boards. In DE-A 101 063 341, however, no information is given as to how the welding of the starting plates can be performed concretely instead of gluing, nor is it disclosed therein that the starting plates can have structured depressions. Accordingly, it is also not mentioned that a weld is formed at points with structured depressions, which has a reduced strength compared to the locations without structured depressions.
DE-A 44 21 016 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von C02-geschäumten Kunststoffplatten großer Dicke, insbesondere aus Polystyrol und/oder Polyethylen, wobei eine Doppelung der entsprechenden Ausgangsplatten durch thermisches Verschweißen erfolgt. Das thermische Verschweißen kann mit Hilfe eines Heizschwertes durchgeführt werden, wodurch die Oberflächen der eingesetzten Kunststoffschaumplatten angeschmolzen werden. Das Heizschwert kann elektrisch oder mit einem durchfließenden Heizmedium auf die notwendige Schweißtemperatur gebracht werden, die je nach Kunststoffschaum zwischen 100 und 150 °C beträgt. Auch in DE-A 101 063 341 sind keine Angaben enthalten, dass die Ausgangsplatten strukturierte Vertiefungen aufweisen können. EP 2 687 353 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten durch thermisches Verschweißen von mindestens zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten. Dabei ist mindestens eine Oberfläche von mindestens einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte mit strukturierten Vertiefungen versehen und an den Stellen, an denen die Oberfläche der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte die strukturierten Vertiefungen aufweist, wird durch das thermische Verschweißen keine Schweißnaht ausgebildet. Eine Zeitdifferenz zwischen der Beendigung des Aufheizens der thermoplastischen Schaumstoffplatten und dem in Kontakt bringen der zu verschweißenden thermoplastischen Schaumstoffplatten ist nicht genannt. DE-A 44 21 016 discloses a process for the production of C0 2 foamed plastic plates of large thickness, in particular of polystyrene and / or polyethylene, wherein a duplication of the corresponding output plates is carried out by thermal welding. The thermal welding can be carried out with the aid of a heating sword, whereby the surfaces of the plastic foam sheets used are melted. The heating element can be brought to the necessary welding temperature either electrically or with a heating medium flowing through, which, depending on the plastic foam, is between 100 and 150 ° C. Also in DE-A 101 063 341 no information is included that the output plates may have structured depressions. EP 2 687 353 A1 relates to a process for the production of at least two-ply thermoplastic foam boards by thermal welding of at least two thinner thermoplastic foam boards. It is At least one surface of at least one thinner thermoplastic foam plate provided with structured recesses and at the points where the surface of the thinner thermoplastic foam sheet having the structured recesses, is formed by the thermal welding no weld. A time difference between the completion of the heating of the thermoplastic foam sheets and the bringing into contact of the thermoplastic foam sheets to be welded is not mentioned.
Thermische Dämmstoffe aus XPS-Kompositmaterialien, die dreilagig sind, werden in WO 2012/016991 beschrieben. Die Dreilagigkeit der Kompositmaterialien ergibt sich dadurch, dass eine untere, eine zentrale und eine obere XPS-Platte zu dem XPS- Kompositmaterial vereinigt werden, wobei jede nach außen gerichtete Seite dieses XPS-Kompositmaterials eine Extrusionshaut umfasst. Während die Kontaktseiten der zentralen XPS-Platte ebenfalls eine Extrusionshaut aufweisen, wird diese bei den entsprechenden Kontaktseiten der oberen sowie unteren XPS-Platte entfernt. Die einzelnen XPS-Platten werden zum XPS-Kompositmaterial durch thermisches Verschweißen an den Kontaktflächen zusammengefügt. Die zwischen den einzelnen XPS-Platten ausgebildete Schweißnaht kann Teilbereiche von unterschiedlicher Intensität aufweisen, was bedeutet, dass die entsprechende Schweißnaht an einigen Stellen stärker, an anderen Stellen hingegen schwächer ausgebildet ist. In WO 2012/016991 sind keine Angaben zur Zeitdifferenz zwischen der Beendigung des Aufheizschrittes und dem in Kontakt bringen der zu verschweißenden XPS-Platten enthalten. EP-A 2 687 354 betrifft thermoplastische Schaumstoffplatten mit einer Schweißnahtdicke von 200 bis 300 pm sowie ein Verfahren zu deren Herstellung durch thermisches Verschweißen von mindestens zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten. Die daraus resultierenden thermoplastischen SchaumstoffpMten sind somit mindestens zweilagig. In den dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten können auch strukturierte Vertiefungen eingebracht sein. In EP-A 2 687 354 ist jedoch nirgendwo beschrieben, dass die entsprechenden Kontaktflächen der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten spätestens zwei Sekunden nach Beendigung des vorausgegangenen Aufheizschrittes miteinander in Kontakt gebracht werden. Thermal insulation materials of XPS composite materials, which are three-layered, are described in WO 2012/016991. The trilayer nature of the composite materials results from combining lower, central, and upper XPS panels into the XPS composite, with each outboard side of this XPS composite comprising an extrusion skin. While the contact faces of the central XPS panel also have an extrusion skin, it is removed at the corresponding contact faces of the upper and lower XPS panels. The individual XPS panels are joined to the XPS composite material by thermal welding to the contact surfaces. The formed between the individual XPS plates weld may have portions of different intensity, which means that the corresponding weld is stronger in some places, but weaker in other places. WO 2012/016991 contains no information on the time difference between the termination of the heating step and the bringing into contact of the XPS plates to be welded. EP-A-2 687 354 relates to thermoplastic foam boards having a weld thickness of 200 to 300 μm and to a method for the production thereof by thermal welding of at least two thinner thermoplastic foam boards. The resulting thermoplastic SchaumstoffpMten are thus at least two layers. Structured depressions can also be incorporated in the thinner thermoplastic foam boards. In EP-A 2 687 354, however, nowhere is it described that the corresponding contact surfaces of the thinner thermoplastic foam boards are brought into contact with each other no later than two seconds after completion of the previous heating step.
EP-A 2 669 072 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten durch thermisches Verschweißen von mindestens zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, wobei auf mindestens einer Oberfläche von mindestens einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte mindestens ein Absorber von elektromagnetischer Strahlung aufgetragen wird. In EP-A 2 669 072 ist jedoch nirgendwo offenbart, dass die entsprechenden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten strukturierte Vertiefungen aufweisen können. EP-A 2 669 072 relates to a process for the production of at least two-ply thermoplastic foam sheets by thermal welding of at least two thinner thermoplastic foam sheets, at least one absorber of electromagnetic radiation being applied to at least one surface of at least one thinner thermoplastic foam sheet. However, EP-A 2 669 072 does not disclose anywhere that the corresponding thinner thermoplastic foam sheets may have structured recesses.
EP-A 2 153 982 betrifft ein flächenförmiges Strukturelement als Abschnitt aus einem Schaumstoffblock. Der Schaumstoffblock selbst umfasst eine Mehrzahl von verschweißten Schaumstoffkörpern und ist somit mindestens zweilagig. Der Schaumstoffkörper kann auch thermoplastische Kunststoffe enthalten. Die Schaumstoffkörper können mit Nuten, Rillen oder Einfräsungen strukturiert sein, die sowohl vor dem Erhitzen als auch während oder unmittelbar nach Erhitzen des Schaumstoffkörpers aufgebracht werden können. Die Kontaktflächen werden auch unter Ausbildung einer Schweißnaht in Kontakt gebracht. Nirgendwo ist jedoch erwähnt, dass das in Kontakt bringen nicht später als zwei Sekunden nach Beendigung des Aufheizens durchgeführt werden kann. Beim thermischen Verschweißen wird zunächst die Schaumstoffplatte lokal aufgeschmolzen, da die entstehende Schmelze zur Bildung der Schweißnaht dient. Mit zunehmender Menge an aufgeschmolzenem Material vergrößern sich die Dicke der Schweißnaht und damit deren Festigkeit. Dieser Aufschmelzprozess in Verbindung mit dem Verschweißen geht aber auch mit einem Verlust von Dicke der zu verschweißenden Materialien einher. Es ist daher ein Ziel beim Verschweißen, diese Schweißnaht möglichst dünn und damit den Verlust an Dicke der zu verschweißenden Materialien gering zu halten. Andererseits soll die Festigkeit der Schweißnaht aber auch möglichst homogen ausfallen und an jeder Stelle eine gewisse Mindestzugfähigkeit aufweisen. EP-A 2 153 982 relates to a sheet-like structural element as a section of a foam block. The foam block itself comprises a plurality of welded foam bodies and is therefore at least two-ply. The foam body may also contain thermoplastics. The foam bodies may be structured with grooves, grooves or grooves which may be applied both before heating and during or immediately after heating the foam body. The contact surfaces are also brought into contact with the formation of a weld. Nowhere, however, is it mentioned that the contacting can be carried out not later than two seconds after completion of the heating. During thermal welding, the foam sheet is first melted locally, since the resulting melt serves to form the weld seam. As the amount of molten material increases, the thickness of the weld increases and thus its strength increases. But this melting process in connection with the welding is also accompanied by a loss of thickness of the materials to be welded. It is therefore an objective in welding, this weld as thin as possible and thus to minimize the loss of thickness of the materials to be welded. On the other hand, the strength of the weld should also be as homogeneous as possible and have a certain minimum tensile strength at each point.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Bereitstellung von neuen zwei- oder mehrlagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten als solchen bzw. einem entsprechenden Verfahren zur Herstellung von solchen zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten durch thermisches Verschweißen. The object underlying the present invention is to provide new two- or multi-layer thermoplastic foam sheets as such or a corresponding method for producing such at least two-layer thermoplastic foam sheets by thermal welding.
Gelöst wird die Aufgabe durch Verfahren zur Herstellung von zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten durch thermisches Verschweißen von mindestens zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten zu der zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatte, umfassend die Schritte a), b), c): a) Einbringen von strukturierten Vertiefungen in mindestens eine Kontaktfläche von mindestens einer der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, b) Aufheizen von mindestens einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte an ihrer Kontaktfläche, die die strukturierten Vertiefungen aufweist, c) in Kontakt bringen der Kontaktflächen der mindestens zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten unter Ausbildung einer Schweißnaht, wobei Schritt c) nicht später als 2 Sekunden nach Beendigung des Schrittes b) durchgeführt wird. The object is achieved by methods for producing at least two-layer thermoplastic foam sheets by thermal welding of at least two thinner thermoplastic foam sheets to the at least two-layer thermoplastic foam sheet comprising steps a), b), c): a) introducing structured depressions into at least one Contact surface of at least one of the thinner thermoplastic foam sheets, b) heating at least one thinner thermoplastic foam sheet at its contact surface having the structured depressions, c) contacting the contact surfaces of the at least two thinner thermoplastic foam sheets to form a weld, wherein step c) is performed not later than 2 seconds after the completion of step b).
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplattenzeichnen sich dadurch aus, dass diese bei gleichem Schaumverlust gegenüber zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten, die durch Verschweißen von thermoplastischen Schaumstoffplatten ohne strukturierte Vertiefungen erhalten wurden, eine erhöhte minimale Zugfestigkeit der Schweißnaht, vorzugsweise von mindestens 0,1 N/mm2 erzielt wird. Zudem ist die Homogenität der Schweißnahtfestigkeit deutlich erhöht. Darüber hinaus weisen die erfindungsgemäßen zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten gleichzeitig einen verbesserten Flammschutz auf. The at least two-ply thermoplastic foam boards produced by the process according to the invention are characterized in that they have an increased minimum tensile strength of the weld seam, preferably of at least 0.1 N, with the same foam loss compared to two-ply thermoplastic foam boards obtained by welding thermoplastic foam boards without structured depressions / mm 2 is achieved. In addition, the homogeneity of the weld strength is significantly increased. In addition, the two-ply thermoplastic foam sheets according to the invention simultaneously have improved flame retardancy.
Ein besonders stabiler Zusammenhalt der einzelnen dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten wird dann erzielt, wenn die dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten zusätzlich mit einem Absorber von elektromagnetischer Strahlung versehenen sind, mit elektromagnetischer Strahlung von geeigneter Wellenlänge (beispielsweise IR-Strahlung oder Mikrowellen-Strahlung) bestrahlt werden und/oder auf Temperaturen oberhalb der Glasübergangtemperatur des verwendeten Thermoplasten erhitzt werden. Vorzugsweise werden die einzelnen dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten anschließend zusätzlich miteinander verpresst. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten, insbesondere diejenigen, bei denen die Oberfläche der Schaumstoffplatten auf Temperaturen oberhalb der Glasübergangstemperatur erhitzt werden, haben als weitere vorteilhafte Eigenschaft eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit und/oder Festigkeit der miteinander thermisch verschweißten Schaumstoffplatten. A particularly stable cohesion of the individual thinner thermoplastic foam sheets is achieved when the thinner thermoplastic foam sheets are additionally provided with an absorber of electromagnetic radiation, with electromagnetic radiation of suitable wavelength (for example, IR radiation or microwave radiation) are irradiated and / or on Temperatures are heated above the glass transition temperature of the thermoplastic used. Preferably, the individual thinner thermoplastic foam sheets are then additionally pressed together. The at least two-layer thermoplastic foam boards produced by the process according to the invention, in particular those in which the surface of the foam boards are heated to temperatures above the glass transition temperature, have as a further advantageous property a high water vapor permeability and / or strength of the thermally welded foam sheets.
Sofern das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung eines Absorbers von elektromagnetischer Strahlung durchgeführt wird, wobei der Absorber auf die entsprechenden Oberflächen der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, die miteinander thermisch verschweißt werden, aufgetragen wird, ist ein weiterer Vorteil darin zu sehen, dass die Strahlungsdurchlässigkeit der zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten als solche reduziert wird und/oder das Wärmeleitfähigkeitsverhalten verbessert werden kann. Die Wärmeleitfähigkeit kann um bis zu 10 % vermindert werden im Vergleich zu herkömmlichen Platten, bei denen kein Absorber von elektromagnetischer Strahlung verwendet wird. Eine Verminderung der Wärmeleitfähigkeit bedeutet einen (Wärme-)Dämmungseffekt. Nachfolgend werden die erfindungsgemäß zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten als solche sowie das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren dieser Schaumstoffplatten durch thermisches Verschweißen näher definiert. If the inventive method is carried out using an absorber of electromagnetic radiation, wherein the absorber is applied to the corresponding surfaces of the thinner thermoplastic foam sheets which are thermally welded together, a further advantage is the fact that the radiation transmissibility of at least two-ply thermoplastic Foam boards as such is reduced and / or the thermal conductivity behavior can be improved. The thermal conductivity can be reduced by up to 10% compared to conventional plates, where no absorber of electromagnetic radiation is used. A reduction in thermal conductivity means a (thermal) insulation effect. Hereinafter, the invention at least two-layer thermoplastic foam sheets as such and the inventive manufacturing method of these foam sheets are defined by thermal welding closer.
Der erste Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten durch thermisches Verschweißen von mindestens zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten zu der zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatte, umfassend die Schritte a), b), c). The first subject of the present invention is a process for producing at least two-ply thermoplastic foam sheets by thermally welding at least two thinner thermoplastic foam sheets to the at least two-ply thermoplastic foam sheet comprising steps a), b), c).
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte thermoplastische Schaumstoffplatte sowie die erfindungsgemäße thermoplastische Schaumstoffplatte als solche ist zumindest zweilagig, sie kann also genau zwei Lagen aufweisen oder dreilagig, vierlagig, fünflagig oder noch höher lagig sein. Wie vorstehend bereits ausgeführt, ergibt sich die Anzahl der Lagen der thermoplastischen Schaumstoffplatte als solche aus der Anzahl der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, die miteinander thermisch verschweißt werden. Die dünnen thermoplastischen Schaumstoffplatten werden auch als Ausgangsplatten bezeichnet. Im Falle einer zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatte als solche werden also zwei dünnere thermoplastische Schaumstoffplatten miteinander thermisch verschweißt. Bei einer drei- oder vierlagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten als solcher werden somit drei bzw. vier dünnere thermoplastische Schaumstoffplatten miteinander thermisch verschweißt. Sofern noch höher lagige thermoplastische Schaumstoffplatten als solche hergestellt werden soll, beispielsweise eine zehnlagige thermoplastische Schaumstoffplatte, müssen demzufolge die der Anzahl der Lagen entsprechende Anzahl an dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, beispielsweise zehn dünnere thermoplastischen Schaumstoffplatten, miteinander thermisch verschweißt werden. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße thermoplastische Schaumstoffplatte zweilagig, dreilagig oder vierlagig. The thermoplastic foam sheet produced by the process according to the invention and the thermoplastic foam sheet according to the invention as such is at least two layers, so it may have exactly two layers or be three-ply, four-ply, five-ply or even higher ply. As already stated above, the number of layers of the thermoplastic foam sheet as such results from the number of thinner thermoplastic foam sheets, which are thermally welded together. The thin thermoplastic foam boards are also called output boards. In the case of a two-ply thermoplastic foam board as such, therefore, two thinner thermoplastic foam boards are thermally welded together. In a three- or four-layer thermoplastic foam sheets as such, three or four thinner thermoplastic foam sheets are thus thermally welded together. If even higher-layered thermoplastic foam sheets are to be produced as such, for example a ten-ply thermoplastic foam sheet, the number of layers corresponding number of thinner thermoplastic foam sheets, for example, ten thinner thermoplastic foam sheets, must be thermally welded together. Preferably, the thermoplastic foam sheet according to the invention is two-ply, three-ply or four-ply.
Die zum thermischen Verschweißen verwendeten dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten entsprechen hinsichtlich ihrer chemischer Zusammensetzung den im Rahmen des erfindungsgemäße Verfahrens hergestellten zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten als solchen (ohne Berücksichtigung der im Rahmen des Verschweißungsvorganges optional auf die Oberflächen aufgebrachten Komponenten wie Absorber von elektromagnetischer Strahlung oder Bindemittel bzw. ohne Berücksichtigung der infolge der Ausbildung der Schweißnaht an den entsprechenden Oberflächen auftretenden chemischen Veränderungen/Reaktionen). Die jeweils thermisch miteinander zu verschweißenden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten weisen vorzugsweise dieselbe Dimensionen und/oder dieselbe chemische Zusammensetzung auf. Gegebenenfalls können aber auch thermoplastische Schaumstoffplatten mit unterschiedlichen Dimensionen und/oder unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung miteinander thermisch verschweißt werden. Werden beispielsweise drei dünnere thermoplastische Schaumstoffplatten miteinander thermische verschweißt, die allesamt die gleiche Dimensionierung aufweisen und (beispielsweise) ein extrudierter Polystyrol-Schaumstoff (XPS- Schaumstoff) sind, wird dadurch ein dreilagiger thermoplastischer extrudierter Polystyrol-Schaumstoff (XPS) erhalten. With regard to their chemical composition, the thinner thermoplastic foam boards used for thermal welding correspond to the at least two-layered thermoplastic foam boards produced as part of the process according to the invention (without consideration of the components optionally applied to the surfaces during the welding process, such as absorbers of electromagnetic radiation or binder or without Consideration of the chemical changes / reactions occurring as a result of the formation of the weld on the corresponding surfaces). The respective thinner thermoplastic foam sheets to be thermally welded together preferably have the same dimensions and / or the same chemical composition. If necessary, but also thermoplastic foam sheets with different dimensions and / or different chemical composition are thermally welded together. For example, when three thinner thermoplastic foam sheets are heat sealed together, all of which have the same sizing and are (for example) an extruded polystyrene foam (XPS foam), a three-ply thermoplastic extruded polystyrene foam (XPS) is obtained.
Die zum thermischen Verschweißen eingesetzten dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten als solche sind dem Fachmann prinzipiell bekannt. Geeignete thermoplastische Schaumstoffplatten sind beispielsweise in Form von Blends in WO 2009/047487 offenbart. Beispielsweise können Platten aus amorphen, kristallinen oder teilkristallinen thermoplastischen Schaumstoffen eingesetzt werden. Vorzugsweise sind die dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten ein Partikelschaumstoff oder ein Extrusionsschaumstoff. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten eine Dichte < 200 g/l aufweisen, bevorzugt eine Dichte von <100 g/l. Bevorzugte Partikelschaumstoffe sind Styropor®, Neopor®, E-por®, die kommerziell von der BASF SE erhältlich sind. Mehr bevorzugt sind die dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten ein Extrusionsschaumstoff. Der Extrusionsschaumstoff ist vorzugsweise ein Polystyrol oder aus Styrol hergestelltes Copolymer. Bevorzugt sind auch Extrusionschaumstoffe aus PET (Polyethylenterephthalat) wie sie beispielsweise von den Firmen Diab und Armacell hergestellt werden. Gegebenenfalls können auch Gemische aus solchen Polymeren eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist der Extrusionsschaumstoff extrudiertes Polystyrol (XPS), der beispielsweise unter der Bezeichnung Styrodur® von der BASF SE kommerziell erhältlich ist. The thinner thermoplastic foam boards used for thermal welding as such are known in principle to the person skilled in the art. Suitable thermoplastic foam boards are disclosed for example in the form of blends in WO 2009/047487. For example, plates of amorphous, crystalline or semi-crystalline thermoplastic foams can be used. Preferably, the thinner thermoplastic foam sheets are a particle foam or an extrusion foam. Furthermore, it is preferred that the thinner thermoplastic foam sheets have a density <200 g / l, preferably a density of <100 g / l. Preferred particles are polystyrene foams ®, Neopor ®, E-por ®, which are commercially available from BASF SE. More preferably, the thinner thermoplastic foam sheets are an extrusion foam. The extrusion foam is preferably a polystyrene or styrene-made copolymer. Preference is also given to extrusion foams of PET (polyethylene terephthalate), as are produced, for example, by the companies Diab and Armacell. Optionally, mixtures of such polymers can be used. The extruded foam is particularly preferably extruded polystyrene (XPS), which is commercially available, for example, under the name Styrodur® from BASF SE.
Sofern der Extrusionsschaumstoff auf Basis von (mindestens) einem aus Styrol hergestellten Copolymer ist (auch als Styrolcopolymerisate bezeichnet), bedeutet dies, dass zur Herstellung dieses Copolymeren neben dem Monomeren Styrol mindestens ein weiteres Monomer erforderlich ist. Vorzugsweise wird dieses Copolymer aus Styrol und einem weiteren Monomeren hergestellt. Als Comonomere von Styrol eignen sich prinzipiell alle mit Styrol polymerisierbaren Monomere. Vorzugsweise sind mindestens 50 Gew.-% Styrol in diesem Copolymer einpolymerisiert. If the extrusion foam is based on (at least) one copolymer made of styrene (also referred to as styrene copolymers), this means that at least one further monomer is required in addition to the monomer styrene for the preparation of this copolymer. Preferably, this copolymer is prepared from styrene and another monomer. In principle, all styrene-polymerizable monomers are suitable as comonomers of styrene. Preferably, at least 50% by weight of styrene are copolymerized in this copolymer.
Vorzugsweise weist ein aus Styrol hergestelltes Copolymer als Comonomer zu Styrol ein Monomer auf, das ausgewählt ist aus α-Methylstyrol, kernhalogenierten Styrolen, kernalkylierten Styrolen, Acrylnitril, Acrylsäureester, Methacrylsäureester, N-Vinyl- Verbindungen, Maleinsäureanhydrid, Butadien, Divinylbenzol oder Butandioldiacrylat. Acrylsäureester sowie Methacrylsäureester sind vorzugsweise erhältlich aus Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen. Eine geeignete N-Vinylverbindung ist beispielsweise Vinylcarbazol. Bevorzugte aus Styrol hergestellte Copolymere sind Styrol-Acrylnitril- Copolymere (SAN) oder Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS). Preferably, a copolymer made of styrene as a comonomer to styrene has a monomer selected from α-methylstyrene, ring-halogenated styrenes, ring-alkylated styrenes, acrylonitrile, acrylic esters, methacrylic acid esters, N-vinyl compounds, maleic anhydride, butadiene, divinylbenzene or butanediol diacrylate. Acrylic acid esters and methacrylic acid esters are preferably obtainable from alcohols having 1 to 8 carbon atoms. A suitable N-vinyl compound is, for example Vinylcarbazole. Preferred copolymers prepared from styrene are styrene-acrylonitrile copolymers (SAN) or acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS).
Die Dimensionierung der thermisch miteinander zu verschweißenden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten ist beliebig. Hinsichtlich ihrer Länge und Breite können sie Maße im Zentimeterbereich bis hin zu mehreren Metern aufweisen. Hinsichtlich der dritten Dimension (Dicke) sind theoretisch ebenfalls beliebige Maße denkbar, in der Praxis weisen die dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten eine Dicke von 10 bis 150 mm auf. Die Dicke der im erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten ergibt sich somit aus der Gesamt-Dicke der insgesamt eingesetzten dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten (Ausgangsplatten). The dimensioning of the thermally to be welded together thinner thermoplastic foam boards is arbitrary. With regard to their length and width, they can measure in the centimeter range up to several meters. With regard to the third dimension (thickness), theoretically any dimensions are also conceivable; in practice, the thinner thermoplastic foam sheets have a thickness of 10 to 150 mm. The thickness of the at least two-layer thermoplastic foam boards produced in the process according to the invention thus results from the total thickness of the thinner thermoplastic foam boards used (starting boards).
Aufgrund des thermischen Verschweißens werden die jeweils miteinander zu verschweißenden Oberflächen der Ausgangsplatten zumindest etwas auf- oder angeschmolzen (Aufschmelzschritt), was in Abhängigkeit der zugeführten Wärmemenge zu einer gewissen Reduzierung der Dicke der jeweiligen Ausgangsplatte führen kann (Schaumverlust). Sie auch weitere Ausführungen zum thermischen Verschweißen. Due to the thermal welding, the respective surfaces of the output plates to be welded together are at least slightly fused or melted (melting step), which depending on the amount of heat supplied can lead to a certain reduction of the thickness of the respective output plate (foam loss). They also other versions for thermal welding.
Im Rahmen dieser Erfindung bezeichnet der Begriff„Schaumverlust" den Dickenverlust der zu verschweißenden Schaumstoffplatte, gemessen in Verlust an Länge der Seite der jeweiligen Schaumstoffplatte in mm senkrecht zur Schweißnaht oder der Kontaktfläche mit der weiteren Schaumstoffplatte, die mit der zu verschweißenden Schaumstoffplatte, in dem Verschweißungsvorgang der betrachtet wird, verschweißt wurde. In the context of this invention, the term "foam loss" refers to the thickness loss of the foam sheet to be welded, measured in loss of length of the side of each foam plate in mm perpendicular to the weld or the contact surface with the other foam plate, with the foam plate to be welded, in the welding process which is considered welded.
Unter dem Begriff„Kontaktfläche" einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte wird diejenige Oberfläche dieser Platte verstanden, die im Rahmen des Verschweißens mit der anderen dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte, mit der verschweißt wird, in Kontakt gebracht und über die die Verbindung der beiden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten hergestellt wird. Die Kontaktfläche kann alternativ vor dem Verschweißen auch als„zu verschweißende Oberfläche" bezeichnet werden. The term "contact surface" of a thinner thermoplastic foam sheet is understood to mean the surface of this sheet which, as part of the welding, is brought into contact with the other thinner thermoplastic foam sheet to be welded, and via which the compound of the two thinner thermoplastic foam sheets is produced. Alternatively, the contact surface may be referred to as a "surface to be welded" prior to welding.
In Schritt a) werden strukturierte Vertiefungen in mindestens eine Kontaktfläche von mindestens einer der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten eingebracht. In step a), structured depressions are introduced into at least one contact surface of at least one of the thinner thermoplastic foam sheets.
Erfindungsgemäß ist mindestens eine Oberfläche, von mindestens einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte mit strukturierten Vertiefungen versehen, wobei mindestens eine dieser Oberflächen, die mit strukturierten Vertiefungen versehen ist, auch thermisch verschweißt wird und somit eine Kontaktfläche darstellt. Bei einer dreilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatte ist es also möglich, dass bei zweider drei zu verschweißenden Ausgangsplatten eine Oberfläche mit strukturierten Vertiefungen versehen ist oder dass nur eine Ausgangsplatte (die mittige) an beiden Oberflächen strukturiert ist, die beiden anderen Ausgangsplatten aber unstrukturiert sind. Vorzugsweise ist pro zu verschweißendem Plattenpaar eine Kontaktfläche einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte mit strukturierten Vertiefungen versehen. According to the invention, at least one surface of at least one thinner thermoplastic foam plate is provided with structured depressions, wherein at least one of these surfaces, which is provided with structured depressions, is also thermally welded and thus constitutes a contact surface. At a Thus, in the case of two three starting plates to be welded, it is possible for a three-layer thermoplastic foam plate to have a surface with structured recesses or only one starting plate (the central one) is structured on both surfaces, but the two other starting plates are unstructured. Preferably, one contact surface of a thinner thermoplastic foam sheet is provided with structured depressions per pair of plates to be welded.
Die strukturierten Vertiefungen können auf der entsprechenden Oberfläche einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte, die in der Regel auch eine Kontaktfläche ist, nach beliebigen, dem Fachmann bekannten Methoden erzeugt werden. Vorzugsweise werden die strukturierten Vertiefungen durch Hobeln oder Fräsen, insbesondere durch Fräsen, der Oberfläche der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten erzeugt. Die strukturierten Vertiefungen können auf einer Oberfläche (der Ausgangsplatte) erzeugt werden, die eine Schäumhaut aufweist oder die schäumhautfrei ist. Das Hobeln oder Fräsen zur Erzeugung einer Oberfläche mit strukturierten Vertiefungen unterscheidet sich von dem für Schritt d) beschriebenen Hobeln oder Fräsen zur Erzeugung einer schäumhautfreien Oberfläche insbesondere dahingehend, dass im Fall der Erzeugung einer Oberfläche mit strukturierten Vertiefungen das Hobeln oder Fräsen an ausgesuchten Stellen/Teilbereichen der entsprechenden Oberfläche unter Erzeugung der gewünschten Struktureinheit/Muster gezielt durchgeführt wird. Alternativ können die strukturierten Vertiefungen auf der entsprechenden Oberfläche auch in situ während des thermischen Verschweißens beispielsweise unter Verwendung von Vorrichtungen, die Noppen oder Rillen aufweisen, erzeugt werden. The patterned depressions may be formed on the corresponding surface of a thinner thermoplastic foam sheet, which is also typically a contact surface, by any methods known to those skilled in the art. The structured depressions are preferably produced by planing or milling, in particular by milling, the surface of the thinner thermoplastic foam boards. The structured depressions can be produced on a surface (the starting plate) which has a foaming skin or which is free of foaming skin. The planing or milling to produce a surface with structured depressions differs from the planing or milling described for step d) to produce a foaming skin-free surface in particular in that in the case of creating a surface with structured depressions planing or milling at selected locations / subareas the appropriate surface is selectively carried out to produce the desired structural unit / pattern. Alternatively, the patterned depressions on the corresponding surface can also be generated in situ during thermal welding, for example using devices having nubs or grooves.
Die Abstände zwischen den einzelnen Struktureinheiten einer strukturierten Vertiefung auf der jeweiligen Oberfläche der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte können beliebige Werte (Größen) annehmen, beispielsweise 30 mm. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den einzelnen Struktureinheiten der strukturierten Vertiefungen maximal 20 mm (Durchschnittswert über das gesamte Muster), mehr bevorzugt beträgt der Abstand 7,5 bis 20 mm. The spacings between the individual structural units of a structured depression on the respective surface of the thinner thermoplastic foam sheet can assume any desired values (sizes), for example 30 mm. Preferably, the distance between the individual structural units of the patterned depressions is at most 20 mm (average value over the entire pattern), more preferably the distance is 7.5 to 20 mm.
Die Breite einer Struktureinheit (Struktur), beispielsweise der Durchmesser eines Punktes (bei einer punktförmigen Struktur) oder die Breite einer Linie (bei einer linien- oder gitterförmigen Struktur) kann beliebig sein, vorzugsweise ist sie im Bereich von 1 bis 10 mm, mehr bevorzugt 2 bis 6 mm. The width of a structural unit (structure), for example, the diameter of a dot (in a dot-shaped structure) or the width of a line (in a line or lattice-like structure) may be arbitrary, preferably in the range of 1 to 10 mm, more preferably 2 to 6 mm.
Ebenso können die Vertiefungen als solche (also die Tiefe einer Strukturierung) beliebige Werte (Größen) annehmen. So ist es denkbar, dass in Teilbereichen einer Oberfläche die gleichen Struktureinheiten/Muster enthalten sind, die sich jedoch hinsichtlich ihrer Tiefe unterscheiden. Die Vertiefungen sind (als Durchschnittswert) in aller Regel nicht größer (tiefer) als 25 % der entsprechenden Plattendicke, wobei dieser Wert bei sehr dünnen thermoplastischen Schaumstoffplatten (beispielsweise mit einer Dicke von weniger als 10 mm) auch etwas höher ausfallen kann. Hat eine dünne thermoplastischen Schaumstoffplatte beispielsweise eine Dicke von 100 mm, so haben die Vertiefungen (im Durchschnitt) vorzugsweise eine Tiefe von maximal 20 mm. Likewise, the depressions as such (ie the depth of a structuring) can assume any desired values (sizes). Thus, it is conceivable that in subregions of a surface the same structural units / patterns are included, but that differ in terms of their depth. The pits are (as an average) in usually not greater (less than) 25% of the corresponding panel thickness, which may be slightly higher for very thin thermoplastic foam panels (for example, less than 10 mm thick). For example, if a thin thermoplastic foam sheet has a thickness of 100 mm, the recesses (on average) preferably have a maximum depth of 20 mm.
Bevorzugt weisen die strukturierten Vertiefungen im Durchschnitt eine Tiefe von maximal 5 mm, mehr bevorzugt von 0,5 mm bis 5 mm, noch mehr bevorzugt eine Tiefe von 1 bis 3 mm (jeweils bezogen auf die Teile der Oberfläche der entsprechenden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte, die keine Vertiefungen aufweisen) auf. Die Mindesttiefe einer strukturierten Vertiefung im Rahmen der vorliegenden Erfindung beträgt 0,2 mm, bevorzugt 0,3 mm, besonders bevorzugt 0,5 mm (als Durchschnittswerte jeweils bezogen auf die Teile der Oberfläche der entsprechenden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte, die keine Vertiefungen aufweisen). Preferably, the patterned depressions have on average a depth of at most 5 mm, more preferably from 0.5 mm to 5 mm, even more preferably a depth of 1 to 3 mm (in each case based on the parts of the surface of the corresponding thinner thermoplastic foam sheet have no depressions). The minimum depth of a structured recess in the context of the present invention is 0.2 mm, preferably 0.3 mm, particularly preferably 0.5 mm (as averages in each case based on the parts of the surface of the corresponding thinner thermoplastic foam sheet, which have no depressions).
In einer möglichen Ausführungsform werden pro zu verschweißendem Plattenpaar beide thermisch zu verschweißenden Kontaktflächen mit strukturierten Vertiefungen versehen. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die beiden thermisch zu verschweißenden Kontaktflächen identische oder zu mindestens 80 % übereinstimmende Strukturierungsmuster (Muster oder Struktur) auf. Vorzugsweise weisen die beiden thermisch zu verschweißenden Kontaktflächen identische Strukturierungsmuster auf. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die thermisch zu verschweißenden Kontaktflächen vor dem in Kontakt bringen in Schritt c) so übereinandergelegt werden, dass möglichst viele der strukturierten Vertiefungen auf beiden thermisch zu verschweißenden Kontaktflächen miteinander zur Deckung kommen. Besonders bevorzugt werden zwei Kontaktflächen mit identischen Strukturierungsmuster thermisch miteinander verschweißt, wobei die thermisch zu verschweißenden Kontaktflächen vor dem Verschweißen so übereinandergelegt werden, dass die strukturierten Vertiefungen auf beiden thermisch zu verschweißenden Kontaktflächen vollständig miteinander zur Deckung kommen. In one possible embodiment, two contact surfaces to be welded together with structured depressions are provided per pair of plates to be welded. In a preferred embodiment of the present invention, the two contact surfaces to be thermally welded have identical or at least 80% identical patterning pattern (pattern or structure). Preferably, the two contact surfaces to be thermally welded have identical patterning patterns. Furthermore, it is preferred that the contact surfaces to be thermally welded before being brought into contact in step c) are superimposed so that as many as possible of the structured depressions on both surfaces to be thermally welded together cover each other. Particularly preferably, two contact surfaces with identical structuring pattern are thermally welded together, wherein the contact surfaces to be thermally welded before welding are superimposed so that the structured recesses completely coincide with each other on both contact surfaces to be thermally welded.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die auf den zu verschweißenden Kontaktflächen enthaltenen strukturierten Vertiefungen beliebige Strukturen beziehungsweise Strukturformen annehmen. Vorzugsweise sind die strukturierten Vertiefungen punktförmig, linienförmig oder gitterförmig, besonders bevorzugt gitterförmig. In einer weiteren Ausführungsform sind die strukturierten Vertiefungen vorzugsweise karoförmig, rautenförmig, rechteckförmig, quadratförmig oder gitterförmig, mehr bevorzugt gitterförmig. Die strukturierten Vertiefungen können 20 bis 80 %, vorzugsweise 35 bis 70 %, insbesondere 40 bis 50 % der jeweiligen Oberfläche einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte ausmachen. In the context of the present invention, the structured depressions contained on the contact surfaces to be welded can assume any structures or structural forms. Preferably, the structured recesses are punctiform, linear or lattice-shaped, particularly preferably lattice-shaped. In a further embodiment, the structured depressions are preferably karoförmig, diamond-shaped, rectangular, square or lattice-shaped, more preferably grid-shaped. The patterned depressions can account for 20 to 80%, preferably 35 to 70%, more preferably 40 to 50% of the respective surface of a thinner thermoplastic foam sheet.
Die Strukturen können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als Muster oder Strukturierungsmuster bezeichnet werden. Eine Struktur ist aus mindestens einer Strukturform, die auch als Struktureinheit bezeichnet werden kann, aufgebaut. Unter einer Struktureinheit (Strukturform) wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die kleinste Einheit in einem Muster (Struktur) verstanden. Eine solche Struktureinheit kann beispielsweise ein Karo, eine Raute, ein Rechteck, ein Quadrat oder eine Linie sein. Gegebenenfalls können solche Struktureinheiten sich abwechseln beziehungsweise miteinander kombiniert werden. So sind Muster denkbar, die aus mehreren verschiedenen Struktureinheiten aufgebaut sind, beispielsweise aus mehreren Linien von unterschiedlicher Stärke (Breite) und/oder Tiefe, die sich beispielsweise mit Rauten oder Quadraten abwechseln. So können auch in einem Gitter unterschiedliche Struktureinheiten enthalten sein, beispielsweise Quadrate von unterschiedlicher Größe, die abwechselnd angeordnet sind. Vorzugsweise erfolgt die Anordnung der Struktureinheiten gitterförmig. In the context of the present invention, the structures may also be referred to as patterns or structuring patterns. A structure is made up of at least one structural form, which may also be referred to as a structural unit. In the context of the present invention, a structural unit (structural form) is understood to mean the smallest unit in a pattern (structure). Such a structural unit can be for example a check, a diamond, a rectangle, a square or a line. Optionally, such structural units can alternate or be combined with one another. Thus, patterns are conceivable which are constructed from a plurality of different structural units, for example from a plurality of lines of different thickness (width) and / or depth, which alternate, for example, with diamonds or squares. Thus, also in a grid, different structural units may be included, for example, squares of different sizes, which are arranged alternately. The arrangement of the structural units preferably takes place in the form of a lattice.
Die strukturierten Vertiefungen sind vorzugsweise karoförmig, rautenförmig, rechteckförmig, quadratförmig oder gitterförmig, mehr bevorzugt gitterförmig. The structured depressions are preferably karoförmig, diamond-shaped, rectangular, square or lattice-shaped, more preferably grid-shaped.
Der Vorgang des thermischen Verschweißens innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der mindestens zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten umfasst mindestens die Schritte b) und c). The process of thermal welding within the method according to the invention for producing the at least two-layer thermoplastic foam boards comprises at least steps b) and c).
An den Stellen, an denen die Ausgangsplatten miteinander thermisch verschweißt werden, bildet sich eine Schweißnaht aus. Insbesondere wenn im Rahmen des Herstellungsverfahrens ein Verpressungs- und/oder Aufschmelzschritt mit großer Wärmezufuhr durchgeführt wird, ist die Dicke der zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten als solche geringer als die Summe der jeweiligen Dicken der eingesetzten dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Länge der Seite der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, senkrecht zu deren Kontaktflächen gemessen (Plattendicke), im Zuge des Verschweißens durch Schaumverlust vorzugsweise um nicht mehr als 6 %, mehr bevorzugt um nicht mehr als 4,5 % verringert. At the points where the starting plates are thermally welded together, a weld is formed. In particular, when a pressing and / or reflow step with high heat input is performed within the manufacturing process, the thickness of the at least two-ply thermoplastic foam sheets as such is less than the sum of the respective thicknesses of the thinner thermoplastic foam sheets used. In the process of the invention, the length of the side of the thinner thermoplastic foam sheets, measured perpendicular to their contact surfaces (plate thickness), is preferably reduced by not more than 6%, more preferably by not more than 4.5% in the course of welding by foam loss.
Schritt b) umfasst das Aufheizen von mindestens einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte an ihrer Kontaktfläche, die die strukturierten Vertiefungen aufweist. Die Durchführung des Aufheizens als solchem ist dem Fachmann bekannt. Der Effekt des Aufheizens wird bei den zu verschweißenden Oberflächen bzw. Kontaktflächen erzielt, indem die jeweilige Kontaktfläche einer Wärmequelle ausgesetzt wird. Die entsprechenden Wärmequellen oder Vorrichtungen sind dem Fachmann bekannt. Step b) comprises heating at least one thinner thermoplastic foam sheet at its contact surface having the structured depressions. The implementation of the heating as such is known in the art. The effect of the heating is achieved in the surfaces to be welded or contact surfaces by the respective contact surface is exposed to a heat source. The corresponding heat sources or devices are known to the person skilled in the art.
Vorzugsweise wird das Aufheizen mit einem Heizelement, ausgewählt aus einem Heizschwert, einem Heizgitter oder einer Heizplatte, durchgeführt, wobei die Vorrichtung gegebenenfalls mit Noppen oder Rillen versehen sein kann. Beispielsweise kann das Aufheizen kontinuierlich unter Verwendung eines Heizschwerts durchgeführt werden, ebenso kann ein Spiegelschweißverfahren unter Verwendung einer Heizplatte oder eines Heizgitters durchgeführt werden. Sofern die entsprechende Vorrichtung zum Aufheizen Noppen oder Rillen aufweist, können auf diese Weise die strukturierten Vertiefungen auf die entsprechende Oberfläche der thermisch zu verschweißenden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten aufgebracht werden. Anstelle der Verwendung einer Vorrichtung wie eines Heizschwerts oder eines Heizgitters ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch möglich, dass das Aufheizen unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung teilweise oder vollständig durchgeführt wird (siehe auch weiter unten im Text). Ebenso ist es denkbar, dass im Anschluss an das Aufheizen mittels eines Heizschwerts oder eines Heizgitters ein zusätzlicher Aufheizungsschritt unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung nachgeschaltet ist. Preferably, the heating is carried out with a heating element selected from a heating blade, a heating grid or a heating plate, wherein the device may optionally be provided with nubs or grooves. For example, the heating may be performed continuously by using a heating blade, and a mirror welding method may be performed by using a heating plate or a heating grid. If the corresponding device for heating has nubs or grooves, in this way the structured depressions can be applied to the corresponding surface of the thinner thermoplastic foam plates to be thermally welded. Instead of using a device such as a heating blade or a heating grid, it is also possible within the scope of the present invention for the heating to be carried out partially or completely using electromagnetic radiation (see also below in the text). It is also conceivable that, following the heating by means of a heating blade or a heating grid, an additional heating step using electromagnetic radiation is connected downstream.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Aufheizen mit mindestens zwei Heizelementen auf parallel zueinander versetzten Ebenen und parallel zu den beiden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten durchgeführt, wobei das Heizelement jeweils ausgewählt wird aus einem Heizschwert, einem Heizgitter oder einer Heizplatte und diese Vorrichtungen gegebenenfalls mit Noppen oder Rillen versehen sein können. Die Kontaktfläche der mindestens einen dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte, die die strukturierten Vertiefungen aufweist, wird in Schritt b) durch mindestens ein Heizelement, das vorzugsweise eine Temperatur im Bereich von 150 °C bis 500 °C, mehr bevorzugt von 250 °C bis 450 °C, noch mehr bevorzugt von 300 °C bis 400 °C, aufweist, aufgeheizt. In a preferred embodiment, the heating is carried out with at least two heating elements on mutually parallel planes and parallel to the two thinner thermoplastic foam plates, wherein the heating element is each selected from a heat shield, a heater or a hot plate and these devices optionally provided with nubs or grooves could be. The contact surface of the at least one thinner thermoplastic foam sheet having the patterned pits is formed in step b) by at least one heating element, preferably at a temperature in the range of 150 ° C to 500 ° C, more preferably 250 ° C to 450 ° C , more preferably from 300 ° C to 400 ° C, heated.
Die Kontaktfläche wird vorzugsweise auf Temperaturen von 50 bis 300 °C oberhalb der Glasübergangstemperatur bei amorphen thermoplastischen Schaumstoffen oder von 50 bis 100 °C oberhalb der Schmelztemperatur bei teilkristallinen thermoplastischen Schaumstoffen aufgeheizt. Die Kontaktfläche der mindestens einen dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte, die die strukturierten Vertiefungen aufweist, wird in Schritt b) vorzugsweise für mindestens 0,5 Sekunden aufgeheizt wird. Unter dem Begriff „Heizzeit" wird im Rahmen dieser Erfindung der Zeitraum verstanden, über den die zu verschweißende dünnere thermoplastische Schaumstoffplatte der Wärme ausgehend von einem Heizelement ausgesetzt wird. The contact surface is preferably heated to temperatures of 50 to 300 ° C above the glass transition temperature in amorphous thermoplastic foams or from 50 to 100 ° C above the melting temperature of semi-crystalline thermoplastic foams. The contact surface of the at least one thinner thermoplastic foam sheet having the structured depressions is preferably heated in step b) for at least 0.5 seconds. The term "heating time" in the context of this invention means the period over which the thinner thermoplastic foam sheet to be welded is exposed to heat from a heating element.
Die Kontaktfläche der mindestens einen dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte, die die strukturierten Vertiefungen aufweist, wird vorzugsweise für höchstens 6 Sekunden, mehr bevorzugt für höchstens 4 Sekunden, noch mehr bevorzugt für höchstens 3 Sekundenaufgeheizt. The contact surface of the at least one thinner thermoplastic foam sheet having the patterned pits is preferably heated for at most 6 seconds, more preferably for at most 4 seconds, even more preferably for at most 3 seconds.
Das Aufheizen wird vorzugsweise mit Hilfe von mindestens einem Heizelement durchgeführt, wobei der Abstand des mindestens einen Heizelements in Schritt b) von der mindestens einen aufzuheizenden Kontaktfläche, die die strukturierten Vertiefungen aufweist, vorzugsweise mindestens 0,2mm, mehr bevorzugt 0,3bis 3,0mm, noch mehr bevorzugt 0,4bis 1 ,5mm, beträgt. Der Schritt b) kann die Schritte b1), b2) und b3) umfassen: b1) Bewegung von mindestens einem Heizelement aus einer Position von der aus kein Aufheizen möglich ist, in Heizposition, die von dem mindestens einem Heizelement in Schritt b2) eingenommen wird b2) Aufheizen ohne Bewegung von mindestens einem Heizelement, wobei jede Stelle der aufzuheizenden Kontaktfläche der Wärme von mindestens einem Heizelement ausgesetzt ist. b3) Bewegung des mindestens einen Heizelementes aus der Position gemäß Schritt b2) in eine Position, von der aus kein Aufheizen mehr möglich ist. The heating is preferably carried out with the aid of at least one heating element, the distance of the at least one heating element in step b) from the at least one contact surface to be heated having the structured depressions preferably at least 0.2 mm, more preferably 0.3 to 3.0 mm , even more preferably 0.4 to 1.5mm. The step b) may comprise the steps b1), b2) and b3): b1) movement of at least one heating element from a position from which no heating is possible, in the heating position assumed by the at least one heating element in step b2) b2) heating without movement of at least one heating element, wherein each point of the contact surface to be heated is exposed to the heat of at least one heating element. b3) movement of the at least one heating element from the position according to step b2) into a position from which no more heating is possible.
Die Gesamtheizzeit entspricht der Summe der Zeiten für das Abbremsen aus der Bewegung in Schritt b1), wobei die benötigte Zeit für das Abbremsen im Rahmen der Erfindung auch als Abbremszeit bezeichnet wird, das Verweilen des Heizelementes in Heizposition gemäß Schritt b2), wobei die Zeit für das Verweilen in Heizposition im Rahmen der Erfindung auch als Standzeit bezeichnet wird und für das Beschleunigen aus der Heizposition gemäß Schritt b3) in die Bewegung, wobei die Zeit für das Beschleunigen im Rahmen der Erfindung auch als Beschleunigungszeit bezeichnet wird. Vorzugsweise beträgt die Summe der Abbrems- und Beschleunigungszeit 0,3 bis 0,7 Sekunden, mehr bevorzugt 0,5 Sekunden. The Gesamtheizzeit corresponds to the sum of the times for braking from the movement in step b1), wherein the time required for deceleration in the invention is also referred to as deceleration time, the residence of the heating element in heating position in step b2), wherein the time for the residence in the heating position in the context of the invention is also referred to as the service life and for the acceleration from the heating position according to step b3) into the movement, the time for the acceleration in the context of the invention also being referred to as the acceleration time. Preferably, the sum of the deceleration and acceleration time is 0.3 to 0.7 seconds, more preferably 0.5 seconds.
Vorzugsweise beträgt die Standzeit 1 ,1 bis 2 Sekunden, mehr bevorzugt 1 ,6 Sekunden. The service life is preferably 1, 1 to 2 seconds, more preferably 1, 6 seconds.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt das Aufheizen in Gegenwart von mindestens einem Absorber von elektromagnetischer Strahlung (im nachfolgenden Text auch als „Absorber" bezeichnet). Hierzu wird mindestens ein Absorber auf mindestens eine Kontaktfläche von mindestens einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte aufgetragen. Sofern der Absorber im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf eine Kontaktfläche mit strukturierten Vertiefungen aufgetragen wird, erfolgt das Auftragen so, dass der Absorber nicht auf den vertieften Teil (also nicht in die Vertiefungen) der entsprechenden Kontaktfläche aufgetragen wird. So ist es denkbar, dass beim thermischen Verschweißen von zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten nur auf eine der beiden thermisch zu verschweißenden Kontaktflächen ein Absorber aufgetragen wird, dies kann beispielsweise auch auf einer Kontaktfläche erfolgen, die keine Vertiefungen aufweist. Vorzugsweise wird pro zu verschweißendem Plattenpaar auf nur eine Kontaktfläche der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten mindestens ein Absorber von elektromagnetischer Strahlung aufgetragen. Vorzugsweise wird dabei der Absorber auf eine Kontaktfläche von mindestens einer der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten mit strukturierten Vertiefungen aufgetragen, insbesondere wird der Absorber nicht auf den vertieften Teil der entsprechenden Kontaktfläche aufgetragen. Verfahren zum Auftragen des Absorbers von elektromagnetischer Strahlung sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise kann der Absorber großflächig auf die entsprechende Kontaktfläche der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte aufgetragen werden. Vorzugsweise wird der Absorber von elektromagnetischer Strahlung als Dispersion eingesetzt, insbesondere als wässrige Dispersion. Das Auftragen auf die Kontaktfläche kann beispielsweise durch Pinseln, Rakeln, Walzen, Sprühen oder Drucken erfolgen. In one embodiment of the present invention, the heating takes place in the presence of at least one absorber of electromagnetic radiation (hereinafter referred to as "absorber") .At least one absorber is applied to at least one contact surface of at least one thinner thermoplastic foam sheet In the context of the present invention, application to a contact surface with structured depressions is carried out in such a way that the absorber is not applied to the recessed part (ie not into the recesses) of the corresponding contact surface two thinner thermoplastic foam plates an absorber is applied only on one of the two contact surfaces to be welded thermally, this can for example also take place on a contact surface, which has no depressions em plate pair applied to only one contact surface of the thinner thermoplastic foam sheets at least one absorber of electromagnetic radiation. In this case, the absorber is preferably applied to a contact surface of at least one of the thinner thermoplastic foam plates with structured depressions, in particular the absorber is not applied to the recessed part of the corresponding contact surface. Methods for applying the absorber of electromagnetic radiation are known in the art, for example, the absorber can be applied over a large area to the corresponding contact surface of the thinner thermoplastic foam sheet. The absorber is preferably used by electromagnetic radiation as a dispersion, in particular as an aqueous dispersion. The application to the contact surface can be done for example by brushing, knife coating, rolling, spraying or printing.
Die Menge an Absorber (fest) auf einer Kontaktfläche beträgt normalerweise 0,01 g/m2 bis 00 g/m2, bevorzugt 0,1 g/m2 bis 50 g/m2. Besonders bevorzugt 1 g/m2 bis 20 g/m2. Die Absorber können einseitig oder beidseitig aufgetragen werden. The amount of absorber (solid) on a contact surface is normally 0.01 g / m 2 to 00 g / m 2 , preferably 0.1 g / m 2 to 50 g / m 2 . Particularly preferably 1 g / m 2 to 20 g / m 2 . The absorbers can be applied on one side or on both sides.
Absorber von elektromagnetischer Strahlung als solche sind dem Fachmann bekannt. Geeignete Suszeptoren für Radiofrequenz Strahlung sind in WO 2006/050013, WO 99/47621 und WO 012/1725 beschrieben. Bevorzugte Suszeptoren sind polymere lonomere. Absorber von anderen Strahlungsarten sind beispielsweise in WO 2009/071499 auf den Seiten 9 bis 11 beschrieben. Vorzugsweise wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Absorber von elektromagnetischer Strahlung in Abhängigkeit von der zum thermischen Verschweißen verwendeten elektromagnetischen Strahlung ausgewählt. Erfolgt beispielsweise das thermische Verschweißen unter Verwendung von Mikrowellen-Strahlen, wird vorzugsweise ein Absorber von elektromagnetischer Strahlung ausgewählt, der über eine gute Absorptionsfähigkeit im Wellenlängenbereich von Mikrowellen verfügt. Geeignete Absorber sind beispielsweise organische IR-Absorber, organische Mikrowellen-Absorber, anorganische IR-Absorber oder anorganische Mikrowellen- Absorber. Absorbers of electromagnetic radiation as such are known to those skilled in the art. Suitable susceptors for radio frequency radiation are described in WO 2006/050013, WO 99/47621 and WO 012/1725. Preferred susceptors are polymeric ionomers. Absorbers of other types of radiation are described, for example, in WO 2009/071499 on pages 9 to 11. Preferably, in the context of the present invention, the absorber of electromagnetic radiation is selected as a function of the electromagnetic radiation used for thermal welding. For example, when thermal welding is performed by using microwave rays, it is preferable to select an electromagnetic radiation absorber having a good absorption ability in the microwave wavelength range. Suitable absorbers are, for example, organic IR absorbers, organic microwave absorbers, inorganic IR absorbers or inorganic microwave absorbers.
Unter IR-Absorber ist im Rahmen dieser Anmeldung eine Verbindung zu verstehen, die aufgebracht in einer Schichtdicke von < 50 μιη bei mindestens einer Wellenlänge von Strahlung des Wellenlängenbereichs von 700 nm bis 1000 μηι eine Absorption s 90 % zeigt. Bevorzugt ist der Wellenlängenbereich von > 1 μηι bis 20 ym. For the purposes of this application, IR absorber is to be understood as meaning a compound which, applied in a layer thickness of <50 μm, exhibits an absorption s of 90% at at least one wavelength of radiation of the wavelength range from 700 nm to 1000 μm. Preferably, the wavelength range of> 1 μηι to 20 ym.
Unter Mikrowellen-Absorber ist im Rahmen dieser Anmeldung eine Verbindung zu verstehen, die Mikrowellen des Wellenlängenbereichs von > 1 mm bis 1 m absorbiert. Besonders bevorzugt werden die technisch relevanten Frequenzen von 2,45 GHz, 433- 444 MHz und 902-928 MHz. In the context of this application, microwave absorber is to be understood as meaning a compound which absorbs microwaves of the wavelength range of> 1 mm to 1 m. Particularly preferred are the technically relevant frequencies of 2.45 GHz, 433-444 MHz and 902-928 MHz.
Vorzugsweise ist der Absorber von elektromagnetischer Strahlung ein Infrarot (IR)- Absorber und/oder Mikrowellen Absorber, insbesondere Graphit oder Ruß. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die elektromagnetische Strahlung IR-Strahlen und/oder Mikrowellen-Strahlen sind. Preferably, the absorber of electromagnetic radiation is an infrared (IR) absorber and / or microwave absorber, in particular graphite or carbon black. Furthermore, it is preferred that the electromagnetic radiation are IR rays and / or microwave rays.
Sofern im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf mindestens eine Kontaktfläche von mindestens einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte mindestens ein Absorber von elektromagnetischer Strahlung aufgetragen wird, erfolgt vorzugsweise das thermische Verschweißen teilweise oder vollständig unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung. Der Fachmann kennt die hierfür erforderlichen Geräte zur Erzeugung der geeigneten elektromagnetischen Strahlung. Beispielsweise kann eine beschichtete Platte im Sekunden- bis Minutenbereich in einem Mikrowellenofen oder mit einem IR-Strahler bestrahlt werden. If, in the context of the present invention, at least one contact surface of at least one thinner thermoplastic foam board is applied with at least one absorber of electromagnetic radiation, thermal welding preferably takes place partially or completely using electromagnetic radiation. The person skilled in the art knows the apparatus required for generating the suitable electromagnetic radiation. For example, a coated plate in the second to minute range can be irradiated in a microwave oven or with an IR radiator.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird auf mindestens eine Kontaktfläche von mindestens einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte mindestens ein Absorber von elektromagnetischer Strahlung aufgetragen, wobei mindestens eine dünnere thermoplastische Schaumstoffplatte, auf die der Absorber von elektromagnetischer Strahlung aufgetragen wurde, mit elektromagnetischer Strahlung bestrahlt wird. Vorzugsweise wird dabei der Absorber nicht auf den vertieften Teil (also nicht in die Vertiefungen) der entsprechenden Kontaktfläche aufgetragen. Wie vorstehend bereits erwähnt, können außer dem Absorber von elektromagnetischer Strahlung auch weitere Stoffe mit anderen Verwendungseigenschaften gemeinsam mit dem Absorber auf die Kontaktfläche der entsprechenden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten aufgetragen werden. Geeignete weitere Stoffe können beispielsweise Bindemittel, Flammschutzmittel, pH-Regulatoren sowie gegebenenfalls Lösungsmittel sein. Bindemittel, Flammschutzmittel, pH-Regulatoren sowie Lösungsmittel als solche sind dem Fachmann bekannt. In a preferred embodiment of the present invention, at least one contact surface of at least one thinner thermoplastic foam sheet is applied with at least one absorber of electromagnetic radiation, wherein at least one thinner thermoplastic foam sheet to which the absorber has been applied by electromagnetic radiation electromagnetic radiation is irradiated. Preferably, the absorber is not applied to the recessed part (ie, not into the recesses) of the corresponding contact surface. As already mentioned above, in addition to the absorber of electromagnetic radiation, it is also possible to apply further substances with other use properties together with the absorber to the contact surface of the corresponding thinner thermoplastic foam boards. Suitable further substances may be, for example, binders, flame retardants, pH regulators and, if appropriate, solvents. Binders, flame retardants, pH regulators and solvents as such are known to the person skilled in the art.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird auf mindestens einer Kontaktfläche von mindestens einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte ein Gemisch aufgetragen wird, das i) mindestens einen Absorber von elektromagnetischer Strahlung, ii) mindestens ein Bindemittel und/oder iii) mindestens ein Flammschutzmittel enthält. In one embodiment of the present invention, a mixture comprising at least one absorber of electromagnetic radiation, ii) at least one binder and / or iii) at least one flame retardant is applied to at least one contact surface of at least one thinner thermoplastic foam sheet.
Geeignete Bindemittel im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind ausgewählt aus Polyacrylaten und Copolymeren davon, Polystyrol und Copolymeren davon, Ethylen/Acrylat-Copolymeren, Ethlyen/Vinylacetat-Copolymeren, Polyurethanen und Polyurethan/Acrylat-Hybriden. Bevorzugte Copolymere von Polystyrol sind Styrol/Butadien-Copolymere. Bevorzugte Bindemittel sind ausgewählt aus wässrigen Dispersionen oder Lösungen von Polyacrylaten und Copolymeren davon, Polystyrol und Copolymeren davon, Ethylen/Acrylat-Copolymeren, Ethlyen/Vinylacetat-Copolymeren, Polyurethanen und Polyurethan/Acrylat-Hybriden. Bevorzugte Copolymere von Polystyrol sind Styrol/Butadien-Copolymere. Suitable binders in the context of the present invention are selected from polyacrylates and copolymers thereof, polystyrene and copolymers thereof, ethylene / acrylate copolymers, ethylene / vinyl acetate copolymers, polyurethanes and polyurethane / acrylate hybrids. Preferred copolymers of polystyrene are styrene / butadiene copolymers. Preferred binders are selected from aqueous dispersions or solutions of polyacrylates and copolymers thereof, polystyrene and copolymers thereof, ethylene / acrylate copolymers, ethylene / vinyl acetate copolymers, polyurethanes and polyurethane / acrylate hybrids. Preferred copolymers of polystyrene are styrene / butadiene copolymers.
Als Bindemittel besonders bevorzugt sind Dispersionen mit hohem Anteil an Polystyrol oder Copolymer davon, insbesondere mit einem hohen Anteil an Polystyrol. Diese Dispersionen werden vorzugsweise verwendet, wenn im erfindungsgemäßen Verfahren die dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten (Ausgangsplatten) ebenfalls Polystyrol oder Copolymere davon enthalten, weil dann die Eigenschaften der zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten (Verbundplatten) aufgrund der Verwendung des besagten Bindemittels noch weniger von den Ausgangsplatten abweichen. In Schritt c) werden die Kontaktflächen der mindestens zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten unter Ausbildung einer Schweißnaht in Kontakt gebracht. Vorzugsweise wird in Schritt c) mindestens eine der beiden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten mit ihrer Kontaktfläche gegen die Kontaktfläche der jeweiligen anderen dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte gedrückt, vorzugsweise mit einem Druck von 0,1 bis 5 bar. Particularly preferred binders are dispersions with a high proportion of polystyrene or copolymer thereof, in particular with a high proportion of polystyrene. These dispersions are preferably used when in the process according to the invention the thinner thermoplastic foam boards (starting boards) also contain polystyrene or copolymers thereof, because then the properties of the at least two-ply thermoplastic foam boards (composite panels) differ even less from the starting boards due to the use of said binder. In step c), the contact surfaces of the at least two thinner thermoplastic foam sheets are brought into contact to form a weld. Preferably, in step c) at least one of the two thinner thermoplastic foam sheets is pressed with its contact surface against the contact surface of the respective other thinner thermoplastic foam sheet, preferably at a pressure of 0.1 to 5 bar.
Das Gegeneinanderdrücken der Kontaktflächen erfolgt im Allgemeinen im Sekunden- bis Minutenbereich. Schritt c) wird nach Schritt b) durchgeführt. The contact surfaces are pressed against one another generally in the second to minute range. Step c) is performed after step b).
Die Schweißnaht weist in der Regel an Stellen, an denen in die Kontaktfläche von mindestens einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte strukturierte Vertiefungen eingebracht sind, eine geringere Zugfestigkeit auf als an Stellen ohne strukturierte Vertiefungen. As a rule, the weld has a lower tensile strength at locations where structured recesses are introduced into the contact surface of at least one thinner thermoplastic foam board than at locations without structured depressions.
Vorzugsweise weist die durch das Verschweißen erhaltene zumindest zweitägige thermoplastische Schaumstoffplatte an jeder Stelle, senkrecht zur Kontaktfläche der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten und/oder der Schweißnaht gemessen, eine Zugfestigkeit von mindestens 0,1 N/mm2, mehr bevorzugt von mindestens 0,14 N/mm2, noch mehr bevorzugt von mindestens 0,2 N/mm2 auf. Preferably, the at least two-day thermoplastic foam sheet obtained by welding has a tensile strength of at least 0.1 N / mm 2 , more preferably at least 0.14 N at each point, measured perpendicular to the contact surface of the thinner thermoplastic foam sheets and / or the weld. mm 2 , more preferably at least 0.2 N / mm 2 .
Vorzugsweise weist die Zugfestigkeit der Schweißnaht an den Stellen mit Strukturierung 10 bis 80 %, mehr bevorzugt 35 bis 75 % der Zugfestigkeit im Vergleich zu Stellen ohne Strukturierung auf. Preferably, the tensile strength of the weld at the sites of patterning is 10 to 80%, more preferably 35 to 75%, of the tensile strength as compared to sites without patterning.
Die Zugfestigkeit der Schweißnaht beträgt an den Stellen ohne Strukturierung mindestens 0,13 N/mm2bis 1 N/mm2. Die Schweißnaht kann an jeder Stelle prinzipiell eine beliebige Dicke annehmen, vorzugsweise beträgt sie zwischen 20 und 350 μιη (Durchschnittswert verteilt über mindestens fünf Messpunkte, die durch Lichtmikroskopie bestimmt werden), mehr bevorzugt zwischen 50 und 200 μΓΠ, insbesondere zwischen 80 und 130 μηι. The tensile strength of the weld at the points without structuring is at least 0.13 N / mm 2 to 1 N / mm 2 . The weld may in principle assume any thickness at any point, preferably between 20 and 350 μm (average value distributed over at least five measuring points determined by light microscopy), more preferably between 50 and 200 μm, in particular between 80 and 130 μm.
Schritt c) wird nicht später als 2 Sekunden, vorzugsweise weniger alsl Sekunde und noch mehr bevorzugt weniger als 0,5 Sekunden, insbesondere weniger als 0,2 Sekundennach Beendigung des Schrittes b) durchgeführt. Im Rahmen des Verschweißungsvorgangs kann eine Verringerung der Plattendicke der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten durch Schaumverlust auftreten. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Länge der Seite der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, senkrecht zu deren Kontaktflächen gemessen (Plattendicke), im Zuge des Verschweißens durch Schaumverlust vorzugsweise um nicht mehr als 10 %, mehr bevorzugt um nicht mehr als 6 % verringert. Das Verfahren kann einen weiteren Schritt d), ausgeführt vor Schritt a), umfassen, bei dem von den Kontaktflächen der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, die thermisch miteinander verschweißt werden sollen, in einem ersten Verfahrensschritt zunächst die Schäumhaut, vorzugsweise durch Fräsen, entfernt wird. Sofern im Rahmen der vorliegenden Erfindung Oberflächen von dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten thermisch verschweißt werden, die mit keinen strukturierten Vertiefungen versehen sind, können die entsprechenden Oberflächen beispielsweise planar (noch mit einer Schäumhaut versehen) oder schäumhautfrei sein. Unter den Begriff „schäumhautfrei" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die beim Herstellungsprozess der jeweiligen thermoplastischen Schaumstoffplatte entstandene Schäumhaut beispielsweise durch Hobeln oder Fräsen wieder entfernt wird. Step c) is carried out not later than 2 seconds, preferably less than 1 second and even more preferably less than 0.5 seconds, in particular less than 0.2 seconds after the completion of step b). As part of the welding operation, a reduction in the plate thickness of the thinner thermoplastic foam sheets may occur due to foam loss. In the method according to the invention, the length of the side becomes thinner Thermoplastic foam sheets, measured perpendicular to their contact surfaces (plate thickness), in the course of welding by foam loss preferably by not more than 10%, more preferably reduced by not more than 6%. The method may comprise a further step d), carried out before step a), in which first of all the foaming skin, preferably by milling, is removed from the contact surfaces of the thinner thermoplastic foam boards which are to be thermally welded together. If, in the context of the present invention, surfaces of thinner thermoplastic foam boards are thermally welded, which are not provided with structured depressions, the corresponding surfaces can be, for example, planar (still provided with a foaming skin) or free from foaming skin. In the context of the present invention, the term "foaming skin-free" is understood to mean that the foaming skin produced during the production process of the respective thermoplastic foam board is removed, for example, by planing or milling.
Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass bei Verwendung eines Extrusionsschaumstoffes die entsprechende Oberfläche auch als extrusionshautfrei anstelle von schäumhautfrei bezeichnet wird. For completeness, it is pointed out that when using an extrusion foam, the corresponding surface is also referred to as extrusion skin-free instead of foam-skin-free.
Im Rahmen des Verschweißungsvorgangs, umfassend mindestens die Schritte b) und c), kann eine Verringerung der Plattendicke der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten durch Schaumverlust auftreten. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Länge der Seite der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, senkrecht zu deren Kontaktflächen gemessen (Plattendicke), im Zuge des Verschweißens durch Schaumverlust vorzugsweise um nicht mehr als 10 %, mehr bevorzugt um nicht mehr als 6 % verringert. In the context of the welding operation comprising at least steps b) and c), a reduction in the plate thickness of the thinner thermoplastic foam sheets may occur due to foam loss. In the process of the present invention, the length of the side of the thinner thermoplastic foam sheets measured perpendicular to their contact surfaces (plate thickness) is preferably reduced by not more than 10%, more preferably by not more than 6% in the course of welding by foam loss.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen thermoplastischen Schaumstoffplatten mindestens ein Flammschutzmittel. Flammschutzmittel als solche sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugte Flammschutzmittel im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind ausgewählt aus einem Phosphat, einem Phosphit, einem Phosphonat, einem Polyphosphonat, eiamin, einem Metalloxidhydrat, insbesondere einem Aluminiumoxidhydrat oder einer halogenierten organischen Verbindung. Die vorgenannten Flammschutzmittel, vorzugsweise die phosphorhaltigen Flammschutzmittel, aber nicht die halogenierten organischen Verbindungen, werden vorzugsweise vor dem thermischen Verschweißen direkt auf mindestens eine Oberfläche (pro Plattenpaar) der zu verschweißenden Ausgangsplatten aufgetragen. Bevorzugte Phosphate und Phosphonate sind ausgewählt aus D MP (Dimethymethylphosphonat), DMPP (Dimethylpropylphosphonat), TCEP (Tris(chlorethyl)phosphat), TCPP (Tris(chlorpropyl)phosphat), TDCPP (Tris(dichlor- isopropyl)phosphat), TPP (Triphenylphosphat), TEHP (Tris-(2-ethylhexyl)phosphat), TKP (Trikresylphosphat) oder TCEP (Trichlorpropylphosphat). In one embodiment of the present invention, the thermoplastic foam sheets of the invention contain at least one flame retardant. Flame retardants as such are known in the art. Preferred flame retardants in the context of the present invention are selected from a phosphate, a phosphite, a phosphonate, a polyphosphonate, an amine, a metal oxide hydrate, in particular an aluminum oxide hydrate or a halogenated organic compound. The abovementioned flame retardants, preferably the phosphorus-containing flame retardants but not the halogenated organic compounds, are preferably applied directly to at least one surface (per pair of plates) of the starting plates to be welded prior to thermal welding. Preferred phosphates and phosphonates are selected from D MP (dimethymethylphosphonate), DMPP (dimethylpropyl phosphonate), TCEP (tris (chloroethyl) phosphate), TCPP (tris (chloropropyl) phosphate), TDCPP (tris (dichloroisopropyl) phosphate), TPP (triphenyl phosphate ), TEHP (tris (2-ethylhexyl) phosphate), TKP (tricresyl phosphate) or TCEP (trichloropropyl phosphate).
Bevorzugte halogenierte organische Verbindungen sind bromhaltige organische Verbindungen, besonders bevorzugt sind HBCD (Hexabromcyclododekan) oder bromierte Polystyrole. Bromierte Polystyrole sind kommerziell erhältlich, beispielsweise von Emerald, Fa. Great Lakes. Sie werden vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis 5 Gew.-% (bezogen auf die Ausgangsplatte) eingesetzt. Sofern halogenierte organische Verbindungen als Flammschutzmittel eingesetzt werden, erfolgt dies vorzugsweise bereits während des Herstellungsprozesses der Ausgangsplatten, das heißt, das Flammschutzmittel ist gleichmäßig über die gesamte Dicke der jeweiligen Ausgangsplatte verteilt. Preferred halogenated organic compounds are bromine-containing organic compounds, particularly preferred are HBCD (hexabromocyclododecane) or brominated polystyrenes. Brominated polystyrenes are commercially available, for example from Emerald, Great Lakes. They are preferably used in amounts of 0.5 to 5 wt .-% (based on the starting plate). If halogenated organic compounds are used as flame retardants, this is preferably done during the production process of the starting plates, that is, the flame retardant is evenly distributed over the entire thickness of the respective starting plate.
Ein besonders bevorzugtes Flammschutzmittel ist Dimethylpropylphosphonat (DMPP), das beispielsweise kommerziell erhältlich ist unter der Bezeichnung Levagard DMPP von der Firma Lanxess. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist Blähgraphit bevorzugt, der ebenfalls als Absorber verwendet werden kann. A particularly preferred flame retardant is dimethylpropylphosphonate (DMPP), which is commercially available, for example, under the name Levagard DMPP from Lanxess. In one embodiment of the present invention, expandable graphite is preferred, which can also be used as an absorber.
Gegebenenfalls kann im erfindungsgemäßen Verfahren ein Trocknungsschritt durchgeführt werden, beispielsweise nachdem ein Absorber von elektromagnetischer Strahlung auf die Oberfläche der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten aufgetragen wurde. Das Trocknen findet normalerweise für eine Dauer von 10 Minuten bis 2 Stunden und/oder bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 100°C statt. Optionally, in the process of the invention, a drying step may be carried out, for example after an absorber of electromagnetic radiation has been applied to the surface of the thinner thermoplastic foam boards. Drying normally takes place for a period of 10 minutes to 2 hours and / or at a temperature in the range of 50 to 100 ° C.
Das Verfahren kann einen weiteren Schritt d), ausgeführt vor Schritt a), umfassen, bei dem von den Kontaktflächen der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, die thermisch miteinander verschweißt werden sollen, in einem ersten Verfahrensschritt zunächst die Schäumhaut, vorzugsweise durch Fräsen, entfernt wird. The method may comprise a further step d), carried out before step a), in which first of all the foaming skin, preferably by milling, is removed from the contact surfaces of the thinner thermoplastic foam boards which are to be thermally welded together.
Das Verfahren kann einen weiteren Schritt e) umfassen, in dem die mindestens zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten in einem Abstand a parallel zueinander ausgerichtet werden, sodass sie einen Zwischenraum ausbilden und sich die Kontaktflächen, von denen mindestens eine strukturierte Vertiefungen aufweist, gegenüberliegen, vorzugsweise beträgt der Abstand a 20 bis 100 mm, noch mehr bevorzugt beträgt der Abstand a 30 bis 50 mm. Schritt e) wird vorzugsweise vor Schritt b) ausgeführt. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt e), der vor Schritt b) durchgeführt wird, und es werden in Schritt b) in den Zwischenraum zwischen die beiden dünneren thermoplastischen Schaumstoff platten, die mindestens zwei Heizelemente auf parallel zueinander versetzten Ebenen und parallel zu den beiden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, deren Kontaktflächen sich gegenüberliegen, eingeführt, wobei sich die Kontaktflächen der beiden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten und die Heizelemente nicht gegenseitig berühren. Vorzugsweise werden in dieser Ausführungsform in Schritt b) die Heizelemente spätestens nach 6 Sekunden wieder vollständig aus dem Zwischenraum entfernt. The method may comprise a further step e), in which the at least two thinner thermoplastic foam sheets are aligned at a distance a parallel to one another, so that they form a gap and the contact surfaces, of which at least one structured recesses, are opposite, preferably Distance a 20 to 100 mm, more preferably the distance a is 30 to 50 mm. Step e) is preferably carried out before step b). In one embodiment, the method comprises step e), which is performed before step b), and in step b) into the space between the two thinner thermoplastic foam plates, the at least two heating elements on mutually parallel planes and parallel to the two thinner thermoplastic foam plates whose contact surfaces are opposite, introduced, wherein the contact surfaces of the two thinner thermoplastic foam plates and the heating elements do not touch each other. In this embodiment, in step b), the heating elements are preferably completely removed from the intermediate space after 6 seconds at the latest.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Thermoplastische Schaumstoffplatte, die zumindest zweitägig ist, herstellbar gemäß dem vorstehen beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren. Another object of the invention is a thermoplastic foam sheet, which is at least two days, can be prepared according to the above-described method of the invention.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen verdeutlicht. The invention will be clarified by way of examples below.
1. Präparation der zu verschweißenden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten 1. Preparation of the thinner thermoplastic foam sheets to be welded
Die Versuche werden mit dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten aus Styrodur® 4000 CS (Handelsprodukt der BASF SE/Ausgangsplatten), der Abmessung 1300x660mmdurchgeführt, die eine Dicke vom 60 mm, eine Dichte von etwa 38 g/l aufweisen. Beiden extrudierten Platten wird einseitig die Schäumhaut entfernt, so dass diese Platten, unmittelbar vor dem Verschweißen und/oder dem Einbringen der strukturierten Vertiefungen, an jeder Stelle jeweils eine Dicke von 53 mm aufweisen. Nach dem Verschweißen wird die Platte auf Ihre Verkaufsmaße (Länge und Breite) fertig bearbeitet. The tests are carried out with thinner thermoplastic foam boards made of Styrodur® 4000 CS (commercial product of BASF SE / starting plates), the dimensions 1300x660 mm, which have a thickness of 60 mm, a density of about 38 g / l. On both sides of the extruded sheets, the foaming skin is removed, so that these sheets each have a thickness of 53 mm at each point, just prior to the welding and / or the introduction of the structured depressions. After welding, the plate is finished to your sales dimensions (length and width).
Beispiele 3 bis 5: Von zwei zu verschweißenden dünnen thermoplastischen Schaumstoffplatten wird in die schäumhautfreie Fläche einer Platte ein Rechteckmuster gefräst, das dadurch entsteht, dass sowohl in Längs- als auch in Querrichtung der Platten Nuten in definiertem Abstand in die Oberfläche gefräst werden. Der Abstand und die Breite der Nuten wird variiert (siehe Tabelle 1). Die Tiefe der Nuten beträgt 2,0 mm. Die Oberfläche der Schaumstoffplatte, die das eingefräste Muster aufweist bildet die Kontaktfläche zur Platte mit der verschweißt wird. Examples 3 to 5: Of two thin thermoplastic foam sheets to be welded, a rectangular pattern is milled into the foam-skin-free surface of a plate, which is produced by grooves being cut into the surface at a defined distance in both the longitudinal and transverse direction of the plates. The distance and the width of the grooves are varied (see Table 1). The depth of the grooves is 2.0 mm. The surface of the foam sheet having the milled pattern forms the contact surface with the sheet to be welded.
Beispiel 6 und 8: In zwei weiteren Beispielen wird bei zwei zu verschweißenden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten in die schäumhautfreien Flächen beider Platte ein Rechteckmuster gefräst, das dadurch entsteht, dass sowohl in Längsais auch in Querrichtung der Platten Nuten in definiertem Abstand in die Oberfläche gefräst werden. Der Abstand der Nuten beträgt 12 mm, die Breite der Nuten 5 mm. Die Nuttiefe auf beiden Platten beträgt 1 ,0 mm. Examples 6 and 8: In two further examples, in the case of two thinner thermoplastic foam sheets to be welded, the foam-skin-free surfaces are used Both plate milled a rectangular pattern, which is created by the fact that both longitudinally and in the transverse direction of the plates grooves are milled in a defined distance in the surface. The spacing of the grooves is 12 mm, the width of the grooves 5 mm. The groove depth on both plates is 1, 0 mm.
Die dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten werden dann so verschweißt, dass die Nuten auf der einen Seite mit den Nuten auf der anderen Seite in Deckung gebracht werden. Beispiel 7: In einem weiteren Beispiel werden bei zwei zu verschweißenden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten in die schäumhautfreie Fläche der einen Platte nur Nuten in Längsrichtung der Platte gefräst, in die schäumhautfreie Fläche der anderen Platte werden nur Nuten in Querrichtung gefräst. Der Abstand der Nuten beträgt jeweils 12 mm, die Nutbreite 5 mm. Die Tiefe der Längsnuten ist 2 mm, die der Quernuten auch 2 mm. The thinner thermoplastic foam sheets are then welded so that the grooves on one side are aligned with the grooves on the other side. Example 7: In another example, when two thinner thermoplastic foam sheets to be welded are cut into the foam-skin-free surface of one sheet, only grooves in the longitudinal direction of the sheet are milled into the foam-skin-free surface of the other sheet. The distance between the grooves is 12 mm, the groove width 5 mm. The depth of the longitudinal grooves is 2 mm, the transverse grooves also 2 mm.
In Beispiel 1 und 2 wird in keine der zu verschweißenden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten ein Muster oder eine andersartige Vertiefung gefräst, die Verschweißung aber analog der vorstehend erwähnten Beispiele durchgeführt. Für Unterschiede den Verschweißungsvorgang selber betreffend, siehe folgender Abschnitt, 2. Verschweißung. In Examples 1 and 2, a pattern or a different type of recess is not milled into any of the thinner thermoplastic foam sheets to be welded, but the welding is carried out analogously to the examples mentioned above. For differences concerning the welding process itself, see the following section, 2. Welding.
2. Verschweißung Die gemäß vorstehenden Ausführungen für die jeweiligen Beispiele präparierten dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten werden in einer Verschweißungsanlage thermisch verschweißt. 2. Welding The thinner thermoplastic foam boards prepared in accordance with the above examples for the respective examples are thermally welded in a welding installation.
In der Verschweißungsanlage sind Aufnahmeplatten vorgesehen, die die zu verschweißenden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, gemäß den Beispielen 1 bis 8, in den Abmessungen 1300 x 660 mm aufnehmen können. Die Aufnahmeplatten und die zu verschweißenden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten sind vertikal angeordnet. Zwei Heizelemente der Abmessung 1320 680 mm werden auf eine Schweißtemperatur von 350 °C aufgeheizt. Das Aufheizen geschieht kontaktlos durch IR-Strahler, kann aber auch durch induktive Beheizung erfolgen. In the welding plant receiving plates are provided, which can accommodate the to be welded thinner thermoplastic foam sheets, according to Examples 1 to 8, in the dimensions 1300 x 660 mm. The receiving plates and to be welded thinner thermoplastic foam sheets are arranged vertically. Two heating elements of dimension 1320 680 mm are heated to a welding temperature of 350 ° C. The heating is done contactless by IR emitters, but can also be done by inductive heating.
Von den Heizstationen werden die Heizelemente in den Zwischenraum zwischen die zu verschweißenden Platten bewegt. Dabei werden die Heizelemente zunächst beschleunigt und dann wieder abgebremst, so dass die Heizelemente mittig vor den zu verschweißenden Platten stehen bleiben. Dort bleiben die Heizelemente für eine definierte Standzeit stehen. From the heating stations, the heating elements are moved into the space between the plates to be welded. The heating elements are first accelerated and then braked again, so that the heating elements in the middle in front of the welding plates remain standing. There the heating elements stay for a defined service life.
Der Abstand zwischen den Heizelementen und den zu verschweißenden Platten beträgt 0,7mm. The distance between the heating elements and the plates to be welded is 0.7mm.
Für die Beispiele 1 und 3 bis 8 beträgt die Standzeit 1 ,6 Sekunden, hinzu kommt die Zeit während des Abbrems- und Beschleunigungsvorgangs von 0,5 Sekunden, so dass die Kontaktflächen der zu verschweißenden Platten insgesamt über einen Zeitraum von 2,1 Sekunden aufgeheizt werden. . For Examples 1 and 3 to 8, the service life is 1, 6 seconds, plus the time during the deceleration and acceleration process of 0.5 seconds, so that the contact surfaces of the plates to be welded heated in total over a period of 2.1 seconds become. ,
In Beispiel 2 beträgt die Standzeit im Rahmen der Verschweißung aber abweichend von den übrigen Beispielen 2,1 Sekunden, so dass die Kontaktflächen der zu verschweißenden Platten insgesamt über einen Zeitraum von 2,6 Sekunden aufgeheizt werden. In Example 2, the life in the context of welding but deviating from the other examples, 2.1 seconds, so that the contact surfaces of the plates to be welded are heated in total over a period of 2.6 seconds.
Am Ende der Standzeit werden die Heizelemente wieder beschleunigt und verlassen den Zwischenraum zwischen den zu verschweißenden Platten. Die Heizelemente sind Metallplatten mit den oben genannten Abmessungen von 1320 x 680 mm. At the end of the service life, the heating elements are accelerated again and leave the space between the plates to be welded. The heating elements are metal plates with the above dimensions of 1320 x 680 mm.
Nach dem die Heizelemente den Zwischenraum zwischen den zu verschweißenden Platten verlassen haben, werden diese zusammengepresst. Dabei bewegen sich beide Aufnahmeplatten aufeinander zu und pressen die zu verschweißenden Platten mit einem definierten Anpressdruck zusammen. After the heating elements have left the gap between the plates to be welded, they are pressed together. Both mounting plates move towards each other and press the plates to be welded together with a defined contact pressure.
Die zeitliche Differenz zwischen der Beendigung des Verlassens des Zwischenraumes durch die Heizelemente und dem Zusammenpressen beträgt in den Beispielen 1 bis 7 0,2 Sekunden, in Beispiel 8 dagegen 3 Sekunden. 3. Ermittlung von Zugfestigkeit und Schaumverlust The difference in time between the completion of leaving the gap by the heating elements and the compression is 0.2 seconds in Examples 1 to 7, in contrast, 3 seconds in Example 8. 3. Determination of tensile strength and foam loss
Um die Mittelwerte, die Standardabweichung und den Wert für die minimale Zugfestigkeit der Schweißnaht zu ermitteln, entsprechend dem Wert der Probe mit der geringsten gemessenen Zugfestigkeit der Schweißnaht, werden aus einer thermoplastischen zweilagigen Schaumstoffplatte, erhalten durch Verschweißen von zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, entsprechend den Beispielen 1 bis 8, 20 Proben der Abmessung 100 x 100 mm x (Dicke der zweilagigen themoplastischen Schaumstoffplatte) geschnitten (Fig. 1). Die Zugfestigkeit senkrecht zur Plattenebene wird analog zu DIN EN 1607; (2013) an diesen Proben ermittelt. Die Platten an denen die Zugfestigkeiten gemessen werden, entstehen aus den verschweißten Platten durch einen Bearbeitungsschritt, bei dem die Seiten der Platten abgefräst werden, um diese auf die Verkaufsmaße zu bringen. Figur 1 illustriert in diesem Zusammenhang die genauen Positionen der Probennahme auf der jeweiligen zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatte, mit Ansicht senkrecht zur Schweißnaht, bzw. zur Kontaktfläche der verschweißten dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten. Der Schaumverlust in mm wird durch Vermessung und Differenzbildung der Seitenlänge der jeweiligen dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte senkrecht zur Kontaktfläche der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, vor und nach dem Verschweißen bestimmt. To obtain the averages, standard deviation and minimum tensile strength value of the weld, corresponding to the value of the sample with the lowest measured weld tensile strength, are prepared from a thermoplastic two-ply foam sheet obtained by welding two thinner thermoplastic foam sheets according to the examples 1 to 8, 20 samples of dimension 100 x 100 mm x (thickness of the two-ply foam plastic sheeting plate) cut (Fig. 1). The tensile strength perpendicular to the plate plane is analogous to DIN EN 1607; (2013) on these samples. The plates on which the tensile strengths are measured are produced from the welded plates by a processing step in which the sides of the plates are milled in order to reduce them to the sales dimensions. FIG. 1 in this context illustrates the exact positions of the sampling on the respective two-layered thermoplastic foam sheet, viewed perpendicular to the weld, or to the contact surface of the welded thinner thermoplastic foam sheets. The foam loss in mm is determined by measuring and subtracting the side length of the respective thinner thermoplastic foam sheet perpendicular to the contact surface of the thinner thermoplastic foam sheets, before and after welding.
4. Messergebnisse 4. Measurement results
Tabelle 1 : Messergebnisse zur Verschweißung von dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten; Beispiel 1 , 2 und 8 sind Vergleichsbeispiele, die Beispiele 3 bis 7 sind erfindungsgemäß. Table 1: Measurement results for the welding of thinner thermoplastic foam boards; Examples 1, 2 and 8 are comparative examples, examples 3 to 7 are according to the invention.
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Schaumverlust für beide dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, entsprechend einem Schaumverlust von 2,2 mm für jede der beiden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten. Verringerung der Plattendicke durch Schaumverlust pro dünnerer thermoplastischer Schaumstoffplatte: 4,1 %  Loss of foam for both thinner thermoplastic foam panels, corresponding to a foam loss of 2.2 mm for each of the two thinner thermoplastic foam panels. Foam loss reduction per thinner thermoplastic foam sheet: 4.1%
2Schaumverlust für beide dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, entsprechend einem Schaumverlust von 3,4 mm für jede der beiden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten. Verringerung der Plattendicke durch Schaumverlust pro dünnerer thermoplastischer Schaumstoffplatte: 6,4 % 2 Foam loss for both thinner thermoplastic foam panels, corresponding to a foam loss of 3.4 mm for each of the two thinner thermoplastic foam panels. Foam loss reduction per thinner thermoplastic foam sheet: 6.4%
3Der Anpressdruck ergibt sich aus der Kraft mit der die Schaumstoffplatten zusammengedrückt werden, dividiert durch die Fläche der Schaumplatten mit den Abmessungen 1300 mm x 660 mm Die Beispiele zeigen, dass die minimale Zugfestigkeit von zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten, die durch Verschweißen von dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten erhalten werden, die keine strukturierten Vertiefungen aufweisen, bei gleichem Schaumverlust, deutlich geringer ausfällt (< 0,1 N/mm2) als solche, die aus dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten erhalten werden, von denen mindestens eine dünnere thermoplastische Schaumstoffplatte strukturierte Vertiefungen enthält (vergleiche Ausführungsbeispiele 3 bis 7 mit Vergleichsbeispiel 1). 3 The contact pressure is determined by the force with which the foam sheets are compressed, divided by the area of the foam sheets with the dimensions 1300 mm x 660 mm The examples show that the minimum tensile strength of two-ply thermoplastic foam sheets obtained by welding thinner thermoplastic foam sheets having no patterned pits, with the same foam loss, is significantly lower (<0.1 N / mm 2 ) as such be obtained from thinner thermoplastic foam sheets, of which at least one thinner thermoplastic foam sheet contains structured recesses (see Examples 3 to 7 with Comparative Example 1).
Nur bei erhöhtem Schaumverlust (Vergleichsbeispiel 2, 6,8 mm statt 4,4 mm in den übrigen Beispielen) können vergleichbare Werte für die minimale Zugfestigkeit beobachtet werden. Darüber hinaus fällt die Zugfestigkeit der Schweißnaht der erfindungsgemäßen Beispiele 3 bis 7 insgesamt deutlich homogener aus als in den Vergleichsbeispielen, wie deren durchweg geringere Standardabweichungen für die Zugfestigkeit (Beispiel 3 bis 7;0,11 bis 0,19 N/mm2; gegenüber 0,29 und 0,32 N/mm2 in Vergleichsbeispiel 1 und 2) belegen. Only with increased foam loss (Comparative Example 2, 6.8 mm instead of 4.4 mm in the other examples) comparable values for the minimum tensile strength can be observed. In addition, the tensile strength of the weld seam of Examples 3 to 7 according to the invention overall is significantly more homogeneous than in the comparative examples, such as their consistently lower standard deviations for the tensile strength (Examples 3 to 7, 0.11 to 0.19 N / mm 2 ; , 29 and 0.32 N / mm 2 in Comparative Examples 1 and 2).
Beträgt die Zeit zwischen der Beendigung des Aufheizschrittes b), und dem in Kontakt bringen der zu verschweißenden Kontaktflächen gemäß Schritt c), wie in dem nicht erfindungsgemäßen Beispiel 8, mehr als 2 Sekunden, wird an Stellen mit strukturierten Vertiefungen keine Schweißnaht ausgebildet. In Folge dessen sinkt die niedrigste, an den 20 aus der erhaltenen zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatte genommenen Proben, gemessene Zugfestigkeit (minimale Zugfestigkeit) auf 0. If the time between the completion of the heating step b), and the contact surfaces to be welded according to step c), as in the non-inventive example 8, more than 2 seconds, no weld is formed at points with structured recesses. As a result, the lowest tensile strength (minimum tensile strength) measured on the 20 samples taken from the obtained two-ply thermoplastic foam sheet decreases to zero.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung von zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten durch thermisches Verschweißen von mindestens zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten zu der zumindest zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatte, umfassend die Schritte a), b), c): A process for producing at least two-ply thermoplastic foam sheets by thermally welding at least two thinner thermoplastic foam sheets to the at least two-ply thermoplastic foam sheet comprising steps a), b), c):
Einbringen von strukturierten Vertiefungen in mindestens eine Kontaktfläche von mindestens einer der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, Introducing structured depressions into at least one contact surface of at least one of the thinner thermoplastic foam boards,
Aufheizen von mindestens einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte an ihrer Kontaktfläche, die die strukturierten Vertiefungen aufweist, in Kontakt bringen der Kontaktflächen der mindestens zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten unter Ausbildung einer Schweißnaht, wobei Schritt c) nicht später als 2 Sekunden nach Beendigung des Schrittes b) durchgeführt wird. Heating at least one thinner thermoplastic foam sheet at its contact surface having the patterned depressions, contacting the contact surfaces of the at least two thinner thermoplastic foam sheets to form a weld, wherein step c) is performed no later than 2 seconds after the completion of step b) ,
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Seite der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, senkrecht zu deren Kontaktflächen gemessen, im Zuge des Verschweißens durch Schaumverlust um nicht mehr als 6 %, vorzugsweise um nicht mehr als 4,5 % verringert wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the length of the side of the thinner thermoplastic foam sheets, measured perpendicular to their contact surfaces, in the course of welding by foam loss by not more than 6%, preferably not more than 4.5% is reduced ,
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass i) die strukturierten Vertiefungen im Durchschnitt eine Tiefe von maximal 5 mm, vorzugsweise 0,5 mm bis 5 mm, mehr bevorzugt 1 bis 3 mm, aufweisen, und/oder die Breite einer Struktureinheit im Bereich von 1 bis 10 mm, vorzugsweise von 2 bis 6 mm, liegt, und/oder der Abstand zwischen den einzelnen Struktureinheiten der strukturierten Vertiefungen im Durchschnitt maximal 20 mm, vorzugsweise 7,5 bis 20 mm, ist, und/oder iv) die strukturierten Vertiefungen karoförmig, rautenförmig, rechteckförmig, quadratförmig oder gitterförmig, vorzugsweise gitterförmig, sind. 3. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized in that i) the structured depressions on average have a depth of at most 5 mm, preferably 0.5 mm to 5 mm, more preferably 1 to 3 mm, and / or the width of a structural unit is in the range from 1 to 10 mm, preferably from 2 to 6 mm, and / or the distance between the individual structural units of the structured depressions is on average not more than 20 mm, preferably 7.5 to 20 mm, and / or iv) the structured depressions are karo-shaped, diamond-shaped, rectangular, square-shaped or grid-shaped, preferably grid-shaped.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass i) die Schweißnaht an Stellen, an denen in die Kontaktfläche von mindestens einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte strukturierte Vertiefungen eingebracht sind, eine geringere Zugfestigkeit aufweist als an4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that i) the weld at points at which in the contact surface of at least one thinner thermoplastic foam plate structured recesses are introduced, a lower tensile strength than at
Stellen ohne strukturierte Vertiefungen, und/oder die zumindest zweilagige thermoplastische Schaumstoffplatte an jeder Stelle, senkrecht zur Kontaktfläche der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten und/oder der Schweißnaht gemessen, eine Zugfestigkeit von mindestens 0,1 N/mm2, vorzugsweise von mindestens 0,14 N/mm2, noch mehr bevorzugt von mindestens 0,2 N/mm2 aufweist, und/oder die Dicke der Schweißnaht 20 und 350 Mm beträgt, und/oder die Zugfestigkeit der Schweißnaht an den Stellen mit Strukturierung 10 bis 80 %, vorzugsweise 35 bis 75 % der Zugfestigkeit im Vergleich zu Stellen ohne Strukturierung aufweist, und/oder die Zugfestigkeit der Schweißnaht an den Stellen ohne Strukturierung mindestens 0,13 N/mm2 bis 1 N/mm2 beträgt. Positions without structured depressions, and / or the at least two-ply thermoplastic foam sheet at any point, measured perpendicular to the contact surface of the thinner thermoplastic foam sheets and / or the weld, a tensile strength of at least 0.1 N / mm 2 , preferably of at least 0.14 N. / mm 2 , more preferably at least 0.2 N / mm 2 , and / or the thickness of the weld is 20 and 350 μm, and / or the tensile strength of the weld at the structuring sites is 10 to 80%, preferably 35 to 75% of the tensile strength compared to non-patterned sites, and / or the weld tensile strength at the non-patterned sites is at least 0.13 N / mm 2 to 1 N / mm 2 .
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierten Vertiefungen 20 bis 80 %, vorzugsweise 35 bis 70 %, der jeweiligen Kontaktfläche der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte ausmachen. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the structured recesses 20 to 80%, preferably 35 to 70%, make up the respective contact surface of the thinner thermoplastic foam sheet.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzlich einen Schritt e) umfasst, der vorzugsweise vor Schritt b) durchgeführt wird, wobei in Schritt e) die mindestens zwei dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten in einem Abstand a parallel zueinander ausgerichtet werden, sodass sie einen Zwischenraum ausbilden und sich die Kontaktflächen, von denen mindestens eine strukturierte Vertiefungen aufweist, gegenüberliegen, vorzugsweise beträgt der Abstand a 20 bis 100 mm, noch mehr bevorzugt beträgt der Abstand a 30 bis 50 mm. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the method additionally comprises a step e), which is preferably carried out before step b), wherein in step e) the at least two thinner thermoplastic foam sheets at a distance a parallel to each other be aligned so that they form a gap and the contact surfaces, of which at least one structured recesses, opposite, preferably, the distance a is 20 to 100 mm, more preferably the distance a is 30 to 50 mm.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, dass i) die Kontaktfläche der mindestens einen dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte, die die strukturierten Vertiefungen aufweist, in Schritt b) durch mindestens ein Heizelement, das eine Temperatur im Bereich von 150 °C bis 500 °C, vorzugsweise von 250 °C bis 450 °C, noch mehr bevorzugt von 300 °C bis 400 °C, aufweist, aufgeheizt wird, und/oder ii) die Kontaktfläche der mindestens einen dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte, die die strukturierten Vertiefungen aufweist, in Schritt b) für mindestens 0,5 Sekunden aufgeheizt wird, und/oder iii) das Aufheizen mit Hilfe von mindestens einem Heizelement durchgeführt wird, wobei der Abstand des mindestens einen Heizelements in Schritt b) von der mindestens einen aufzuheizenden Kontaktfläche, die die strukturierten Vertiefungen aufweist, mindestens 0,2 mm, vorzugsweise 0,3 bis 3,0 mm, noch mehr bevorzugt 0,4 bis 1,5 mm, beträgt, und/oder iv) Schritt c) nicht später als 1 Sekunde, vorzugsweise nicht später als 0,5 Sekunden, insbesondere nicht später als 0,2 Sekunden nach Beendigung des Schrittes b) durchgeführt wird, und/oder v) das Verfahren den Schritt e) umfasst, der vor Schritt b) durchgeführt wird, und in Schritt b) in den Zwischenraum zwischen den beiden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten die mindestens zwei Heizelemente auf parallel zueinander versetzten Ebenen und parallel zu den beiden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, deren Kontaktflächen sich gegenüberliegen, eingeführt werden, wobei sich die Kontaktflächen der beiden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten und die Heizelemente nicht gegenseitig berühren, und/oder das Verfahren den Schritt e) umfasst, der vor Schritt b) durchgeführt wird, und in Schritt b) die Heizelemente spätestens nach 6 Sekunden wieder vollständig aus dem Zwischenraum entfernt werden. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that i) the contact surface of the at least one thinner thermoplastic foam sheet having the structured recesses, in step b) by at least one heating element having a temperature in the range of 150 ° C. to 500 ° C, preferably from 250 ° C to 450 ° C, even more preferably from 300 ° C to 400 ° C, heated, and / or ii) the contact surface of the at least one thinner thermoplastic foam sheet having the patterned pits is heated in step b) for at least 0.5 seconds, and / or iii) the heating is carried out by means of at least one heating element, the distance of the at least one heating element in step b) is at least 0.2 mm, preferably 0.3 to 3.0 mm, more preferably 0.4 to 1.5 mm, of the at least one contact surface to be heated, which has the structured depressions, and / or iv) step c) is carried out not later than 1 second, preferably not later than 0.5 seconds, in particular not later than 0.2 seconds after the completion of step b), and / or v) the method comprises the step e ), which is carried out before step b), and in step b) in the space between the two thinner thermoplastic foam plates, the at least two heating elements on parallel to each verse at the bottom and parallel to the two thinner thermoplastic foam sheets whose contact surfaces are opposite each other, with the contact surfaces of the two thinner thermoplastic foam sheets and the heating elements not touching each other, and / or the method comprising step e) preceding step b ) is carried out, and in step b) the heating elements are completely removed again at the latest after 6 seconds again from the intermediate space.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) mindestens die Schritte b1), b2) und b3) umfasst: b1) Bewegung von mindestens einem Heizelement aus einer Postion, von der aus kein Aufheizen möglich ist, in eine Heizposition, die von dem mindestens einem Heizelement in Schritt b2) eingenommen wird, b2) Aufheizen ohne Bewegung von mindestens einem Heizelement, wobei jede Stelle der aufzuheizenden Kontaktfläche der Wärme von mindestens einem Heizelement ausgesetzt ist, b3) Bewegung des mindestens einen Heizelementes aus der Position gemäß Schritt b2) in eine Position, von der aus kein Aufheizen mehr möglich ist, wobei die Gesamtheizzeit der Summe der Zeiten für das Abbremsen aus der Bewegung in Schritt b1), das Verweilen des Heizelementes in Heizposition gemäß Schritt b2) und für das Beschleunigen aus der Heizposition gemäß Schritt b3) in die Bewegung entspricht. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the step b) comprises at least the steps b1), b2) and b3): b1) movement of at least one heating element from a position from which no heating is possible b2) heating without movement of at least one heating element, each point of the contact surface to be heated being exposed to heat from at least one heating element, b3) movement of the at least one heating element from the position according to step b2) into a position from which no more heating is possible, wherein the total heating time corresponds to the sum of the times for deceleration from the movement in step b1), the retention of the heating element in the heating position according to step b2) and for the acceleration from the heating position according to step b3) into the movement.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die dünnere thermoplastische Schaumstoffplatte ein Partikelschaumstoff oder ein Extrusionsschaumstoff ist, vorzugsweise ein Extrusionsschaumstoff von Polystyrol oder von einem aus Styrol hergestellten Copolymer. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the thinner thermoplastic foam sheet is a particle foam or an extrusion foam, preferably an extrusion foam of polystyrene or of a copolymer produced from styrene.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 , dadurch gekennzeichnet, dass i) pro zu verschweißendem Plattenpaar in Schritt a) beide thermisch zu verschweißenden Kontaktflächen mit strukturierten Vertiefungen versehen werden, und/oder ii) die beiden thermisch zu verschweißenden Kontaktflächen identische oder zu mindestens 80 % übereinstimmende Strukturierungsmuster aufweisen, wobei vorzugsweise die thermisch zu verschweißenden Kontaktflächen vor dem in10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that i) to be welded pair of plates in step a) both thermally welded contact surfaces are provided with structured recesses, and / or ii) the two thermally welded contact surfaces identical or have at least 80% matching pattern structuring, preferably wherein the contact surfaces to be thermally welded before the in
Kontakt bringen in Schritt c) so übereinandergelegt werden, dass möglichst viele der strukturierten Vertiefungen auf beiden thermisch zu verschweißenden Kontaktflächen miteinander zur Deckung kommen. Bringing the contact in step c) are superimposed so that as many of the structured wells on both sides to be thermally welded together to cover each other.
11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 , dadurch gekennzeichnet, dass i) das Aufheizen in Schritt b) mit einem Heizelement ausgewählt aus einem Heizschwert, einem Heizgitter oder einer Heizplatte durchgeführt wird, wobei die Vorrichtung gegebenenfalls mit Noppen oder Rillen versehen sein kann oder ii) das Aufheizen in Schritt b) mit mindestens zwei Heizelementen auf parallel zueinander versetzten Ebenen und parallel zu den beiden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten durchgeführt wird, wobei das11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that i) the heating in step b) is carried out with a heating element selected from a heat shield, a heater or a hot plate, wherein the device may optionally be provided with nubs or grooves or ii) the heating in step b) is carried out with at least two heating elements on mutually parallel planes and parallel to the two thinner thermoplastic foam boards, wherein the
Heizelement jeweils ausgewählt wird aus einem Heizschwert, einem Heizgitter oder einer Heizplatte und diese Vorrichtungen gegebenenfalls mit Noppen oder Rillen versehen sein können. Each heating element is selected from a heat shield, a heater or a hot plate and these devices may optionally be provided with knobs or grooves.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens eine Kontaktfläche von mindestens einer dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte mindestens ein Absorber von elektromagnetischer Strahlung aufgetragen wird, wobei mindestens eine dünnere thermoplastische Schaumstoffplatte, auf die der Absorber von elektromagnetischer Strahlung aufgetragen wurde, mit elektromagnetischer Strahlung bestrahlt wird. 12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that at least one contact surface of at least one thinner thermoplastic foam plate at least one absorber of electromagnetic radiation is applied, wherein at least one thinner thermoplastic foam sheet on which the absorber was applied by electromagnetic radiation, is irradiated with electromagnetic radiation.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 , dadurch gekennzeichnet, dass das Aufheizen in Schritt b) bei Temperaturen von 50 bis 300 °C oberhalb der Glasübergangstemperatur bei amorphen thermoplastischen Schaumstoffen oder von 50 bis 100 °C oberhalb der Schmelztemperatur bei teilkristallinen thermoplastischen Schaumstoffen durchgeführt wird, und/oder in Schritt c) mindestens eine der beiden dünneren thermoplastischen13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the heating in step b) at temperatures of 50 to 300 ° C above the glass transition temperature at amorphous thermoplastic foams or from 50 to 100 ° C above the melting temperature in semi-crystalline thermoplastic foams is carried out, and / or in step c) at least one of the two thinner thermoplastic
Schaumstoffplatten mit ihrer Kontaktfläche gegen die Kontaktfläche der jeweiligen anderen dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte gedrückt wird. 14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen weiteren Schritt d), ausgeführt vor Schritt a), umfasst, bei dem von den Kontaktflächen der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten, die thermisch miteinander verschweißt werden sollen, in einem ersten Verfahrensschritt zunächst die Schäumhaut, vorzugsweise durch Fräsen, entfernt wird. Foam plates is pressed with its contact surface against the contact surface of the respective other thinner thermoplastic foam sheet. 14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the method comprises a further step d), carried out before step a), in which of the contact surfaces of the thinner thermoplastic foam sheets to be thermally welded together in one first step, first the foaming skin, preferably by milling, is removed.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 , umfassend mindestens einen weiteren Schritt e) e) die mindestens zwei dünneren thermoplastische Schaumstoffplatten werden in einem Abstand a parallel zueinander ausgerichtet, so dass sie einen Zwischenraum ausbilden und sich die Kontaktflächen, von denen mindestens eine strukturierte Vertiefungen aufweist, gegenüberliegen, vorzugsweise beträgt der Abstand a 20 bis 100 mm, noch mehr bevorzugt beträgt der Abstand a 30 bis 50 mm, wobei Schritt e) vor Schritt b) ausgeführt wird. Method according to one of claims 1 to 14, comprising at least one further step e) e) the at least two thinner thermoplastic foam sheets are aligned at a distance a parallel to each other, so that they form a gap and the contact surfaces, of which at least one structured depressions Preferably, the distance a is 20 to 100 mm, more preferably the distance a is 30 to 50 mm, wherein step e) is performed before step b).
16. Thermoplastische Schaumstoffplatte, die zumindest zweilagig ist, herstellbar nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 . 16. Thermoplastic foam sheet, which is at least two layers, can be produced by a method according to any one of claims 1 to 15.
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