WO2017202618A1 - Spritzgegossener artikel sowie verfahren zur herstellung des artikels - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to an injection molded article of a thermoplastic material having a wall defining the shape of the article, the wall comprising an expanded thermoplastic.
  • the invention further relates to a method for producing such an injection-molded article.
  • EP 1806217 Al describes essentially a method for producing such a molded article, in which a foamable thermoplastic resin is injected into the cavity of an injection mold, WO at the introduced into the injection mold plastic ⁇ melt a dissolved supercritical inert gas comprises the merges in a so-called partial mounting of the injection mold in the gas phase and thus causes a foaming of the thermoplastic ⁇ plastic within the cavity of the Spritzg screentechnik- stuff. In this way, a microcellular foam is produced which results in the formation of a lightweight injection molded article of relatively low density and microporous structure.
  • Such injection-molded foamed articles are suitable, for example, for the interior lining of motor vehicles, for example as a door module carrier or the like.
  • foamed articles have a low weight with relatively high stability and can be manufactured relatively cheap.
  • the aim of the known methods is to produce articles which have the finest possible fine-pored structure, since it is generally assumed that large cavities within the wall of the article lead to instability. In addition, large gas bubbles within the melt lead to an increased consumption of propellant.
  • EP 1 806 217 A1 proposes a process in which the plasticized plastic in the form of a melt with a dissolved supercritical inert fluid is first introduced into the mold cavity during an injection step and then the volume of parts of the cavity is increased, so that forms a foamed core area between two outer ⁇ skin areas having substantially no gas bubbles.
  • EP 1 806 217 A1 proposes adding glass fibers, carbon fibers, nanofibers or natural fibers to the plastic melt.
  • the process according to EP 1 806 217 A1 is fundamentally not suitable for the production of structurally stressed components such as, for example, containers or bumpers or the like.
  • the invention is therefore based on the object to provide a spritzge ⁇ cast products of the type mentioned, which is characterized especially by a high structural strength of ⁇ .
  • the article according to the invention should in particular be preparable by a method which is comparable to that according to EP 1 806 217 AI.
  • the object is achieved by an injection-molded article with the features of claim 1.
  • an injection molded article having an expanded wall thickness with increased flexural rigidity can be produced when the thermoplastic resin is expanded to form extra large diameter cavities or cells.
  • Particularly expedient in this regard are expanded wall regions, which have clearly pronounced edge layers and, in the center, approximately columnar to oval, elongate cavities which extend approximately parallel to a surface normal of a wall and have a larger diameter in their longitudinal direction than transversely thereto.
  • the wall may have a flexural rigidity equal to or greater than the flexural rigidity of an unexpanded wall of the same thermoplastic material having a volume approximately equal to twice the initial volume of the expanded thermoplastic.
  • an injection molded thermoplastic article having a wall defining the shape of the article, the wall comprising an expanded thermoplastic expanded from a starting volume to a target volume in the region of a first wall thickness on the expanded first wall thickness of the starting volume to the target volume by 1.5 to 3.5 times the original volume, and wherein the wall in the region of the first wall thickness having a weight ⁇ related bending stiffness, the multiple is at least 1.5 of the weight-related bending stiffness of a non- expanded wall made of the same thermoplastic material.
  • the wall comprises cavities of a first category and cavities of a second category, wherein the cavities of the first category are larger than the cavities of the second category, and wherein the cavities of the first category measured in the direction of their greatest extent greater than 0.5 mm, preferably partially are larger than 1.1mm and the size of the cavities of the second category measured in the direction of their greatest extent is between 0 and 0.35 mm.
  • the wall in the region of the first wall thickness comprises an inner expanded layer having voids of the first Kate ⁇ gory and outer layers with cavities of the second category.
  • a weight-related bending stiffness in the sense of the present invention is to be understood as meaning that the bending stiffness is normalized to the mass of the thermoplastic material, that is to say the flexural rigidity is compared with the same shot weight of the article.
  • a structurally load-bearing component for a motor vehicle is preferably provided.
  • the injection-molded article as a fluid reservoir for a motor vehicle, for example as a disc liquid ⁇ keits electer, sub liquid container or Kraftstoffbefflep- formed ter.
  • the wall of the injection-molded article preferably comprises Be ⁇ rich different wall thickness, wherein the thermoplastic Plastic in the range of a second wall thickness is not expanded and preferably wherein the non-expanded thermoplasti ⁇ cal plastic and the expanded thermoplastic material have the same polymer composition.
  • the thermoplastic material may have a first density over the first wall thickness and a second density over the second wall thickness, wherein the first density is between 0.28 and 0.66 g / cm 3 and the second density between 0.93 and 0.98 g / cm 3 at a temperature of 23 ° C.
  • thermoplastic material of the molded article spritzge ⁇ is selected from a group comprising Po ⁇ lyethylen, polyamide, polypropylene, polyketone, polyether ketone, and polyetherether ketone.
  • the thermoplastic material can be a Po ⁇ lyethylen high density with a melt flow index (MFI) from 2.0 to 15.0 to be 10 min g / cc.
  • MFI melt flow index
  • high density polyethylene for example, a material is suitable, which is available under the trade names Lupolen 4261 AG, Lupolen 4261 A IM or Lupolen GX 5038.
  • the melt flow index was expediently determined at a temperature of 190 ° C. and a weight of 2.16 kg according to DIN EN ISO 1133 (2), using a "Zwick” flow tester according to DIN ISO 1133.
  • the thermoplastic material of the injection-molded article can basically be made of a fiber-reinforced thermoplastic Plastic be formed.
  • thermoplastic of the injection-molded article according to the invention may contain one or more fillers, selected from a group comprising glass fibers, carbon fibers, arabin fibers, glass beads, glass bubbles, carbon nanotubes, carbon particles, carbon black, talc or the like. It is particularly expedient if the thermoplastic ⁇ material comprises a base material and a dispersed therein Nukleie ⁇ agent, wherein the nucleating agent is selected from a group comprising a carbon black and a talc. Surprisingly, it has been found that are particularly suitable as Nukleie ⁇ agent carbon black and talc, since using these nucleating adjusts a particularly favorable pattern of voids.
  • talc When using talc as a nucleating agent is expanded wall thicknesses of the injection molded article herstel ⁇ len, which are characterized by relatively compact outer layers with cavities of the first category and a core layer having cavities of the second category can.
  • a cover layer is to be understood as an outer skin with cavities of the second category; a core layer in this sense means the inner expanded layer with cavities of the second category.
  • the expanded as nucleating using talc wall is preferably distinguished by two compact deck ⁇ layers, each having a cover layer adjacent to the surface layer and a core layer or inner layer expan ⁇ ied. In the region of the surface layers, the cavities measured in the direction of their greatest extent can have a size which is between 0.2 and 0.5 mm.
  • the cavities are preferably approximately round, as well as in the region of the edge layers.
  • the cavities In the area of the core layer and the inner expanded layer is preferably elongated voids are formed, the cavities being at least partially open-celled, that is, communicate with each other ⁇ .
  • the columnar, Langge ⁇ stretched configuration of the cavities results in a particularly high weight-bending rigidity of the injection molded Ar ⁇ tikels in the region of the first wall thickness.
  • these bending stiffness in the region of the first wall thickness under the same conditions is equal to or greater than the flexural rigidity of the unexpanded wall of the moving ⁇ chen thermoplastic polymer with a volume that is two times the initial volume of the expanded thermoplasti ⁇ rule plastic.
  • the weight- related flexural rigidity of the expanded wall is higher than the bending stiffness of the unexpanded wall.
  • the flexural rigidity of the component in the area of the expanded wall would be reduced.
  • the areas having differing ⁇ cher wall thickness, said to be amplified in areas of the injection molded article, the wall is selectively expanded or raised.
  • thermoplastic material can, for example, talcum as nucleating agent with a share between 1 and 2 wt .-% to ⁇ .
  • carbon black from nucleating agent is used.
  • the advantage of using carbon black is the fact that carbon black also has advantages as a filler for technical plastic moldings.
  • An advantage, for example, is that the electrical conductivity of the Subject Author ⁇ fenden member is adjustable, which is, for example, in the manufacture of liquid containers beneficial.
  • the thermoplastic comprises as nucleating agent between 0.5 and 0.9 wt .-% carbon black.
  • carbon black expanded as Nukleleitersmit ⁇ tel walls of the injection molded article which, due to the compact surface layers with round cavities of the first category, by surface layers with elongated cavities between 0.1 to 0 5 mm and characterized by an inner expanded layer having voids of the first category and in particular the cavities of the first category überwie ⁇ quietly greater than 1.1 mm measured in the direction of their greatest ER- stretching.
  • a structure of the internally expanded layer (core layer) sets in, in which the cavities predominantly communicate with each other, that is not formed as ge ⁇ closed cells.
  • the resulting cavity ⁇ structure is relatively large, the individual walls of the cavities are fused into columns.
  • the Applicant has found that the bending stiffness of such wall portions is significantly larger ver ⁇ aligned with unexpanded walls, contrary to the original assumption that relatively large voids in the inner expanded layer rather reduce the bending rigidity of the injection molded article in question.
  • the expanded thermoplastic resin may have a void volume of about 30 to 70%. It is particularly expedient if at least 50% of the cavities have an average size of greater than 0.5 mm, preferably greater than 1.1 mm, measured in the direction of the greatest extent.
  • the cavities have an orientation parallel to a surface normal of the wall and in this direction have a larger diameter than transversely thereto.
  • Such a cavity structure contributes in particular to the bending stiffness OF INVENTION ⁇ to the invention injection molded article.
  • the outer skin or the outer layer of the injection molded article can, for example, a thickness of 5 to 20% of the first wall ⁇ strength have.
  • the outer skin comprises cavities of the second category, ideally the outer skin or cover layer comprises no or almost no cavities.
  • Each outer skin can be followed by an edge layer, which can have cavities with a size of between 0.2 and 0.5 mm when using talc as a nucleating agent. For the purposes of the invention, these cavities are assigned to a third category of cavities.
  • transitions between the individual layers of the expanded wall in relation to the thickness of the wall are not hard transitions in the sense of individual, exactly separable layers, rather the transition of the individual categories of cavities is fluid.
  • a further aspect of the invention relates to a method for producing an injection-molded article made of thermoplastic material, the method comprising the following method steps: a) generating a polymer melt, b) introducing a gaseous blowing agent into the polymer melt, c) mixing the polymer melt with the blowing agent, preferably before ⁇ to a single phase mixture, d) injecting the mixture of polymer melt and blowing agent under pressure in an injection mold with an article defining cavity, e) depressurizing the cavity, at least partially, by volume adding such a way that the polymer melt an expan ⁇ ied layer having enclosed cavities of a first category and on both sides of the expanded layer is an Au ⁇ Hzhaut forms having cavities of a second category, where ⁇ at the Cavities of the first category are larger than the cavities of the second category.
  • gaseous blowing agent is preferably nitrogen ver ⁇ turns.
  • This is a so-called passive blowing agent, in contrast to active chemical blowing agents commonly used in the art.
  • nitrogen is inert.
  • inert passive blowing agent the use of CO 2 as blowing agent into consideration.
  • the blowing agent is dissolved in the melt, that is used in so-called supercritical state.
  • the blowing ⁇ medium then proceeds in the gas phase.
  • the polymer melt is the gaseous propellant ⁇ medium in a proportion from 0.35 to 1 wt .-% was added.
  • the production of a polymer melt based on high-density polyethylene is provided.
  • a portion of the cavity of the injection molding tool ⁇ desiresstes using a slider of egg nem output volume is brought up to a target volume.
  • the injection mold can be formed such that the ge ⁇ entire wall of the injection-molded article made is wound, alternatively, that only one or more portions of the cavity at least egg nes using one or more slide may be provided, mounted on an output volume to a target volume so that an article with areas of different wall thickness is obtained.
  • the polymer melt comprises carbon black or talc as a nucleating agent, or carbon black or talcum is added as a nucleating agent to the polymer melt.
  • the carbon black can be added, for example, in a proportion of 0.5 to 0.9 wt .-%.
  • the talc can be added, for example, in a proportion of 1 to 2 wt .-%.
  • a masterbatch with a carbon black content of 20 to 30 wt .-% may be provided.
  • Such a masterbatch is commercially available, for example, under the trade name Remafin.
  • An injection-molded article according to the invention produced by the process according to the invention not only has the advantage of increased flexural rigidity, but also the advantage of reduced thermal conductivity, which is particularly advantageous when the injection-molded article is a liquid container for an aqueous additive or should be provided for an aqueous solution.
  • a desirable and advantageous feature is the thermal isolation of the stored liquid.
  • this can be advantageous, for example when fuel ⁇ tanks for diesel fuels material containers even with force.
  • Figure 1 shows a micrograph of a wall of an expanded thermoplastic using talc as nucleating agent
  • Figure 2 shows a micrograph of a wall of an expanded thermoplastic using carbon black as a nucleating agent.
  • Example 1 The micrograph according to FIG. 1 is referred to below as Example 1, whereas the micrograph according to FIG. 2 is referred to as Example 2.
  • Example 1 The product according to Example 1 was obtained from a thermoplastic plastics material ⁇ on the basis of HDPE using the material commercially available Lupolen GX 5038.
  • the mate rial ⁇ a proportion of 2% of talc as a nucleating agent was set at ⁇ .
  • the polymer melt was loaded with 0.38 wt% nitrogen.
  • the starting wall thickness of the unexpanded material was 1.5 mm.
  • the stroke in the tool was 2.25 mm.
  • the tool was mounted in the area of the expanded wall at an elevator speed of 0.375 mm / sec.
  • the mass was injected at a rate of 40 cm 3 / sec, the melt temperature was 250 ° C., the mold temperature was 50 ° C.
  • the wall of the injection-molded article was drawn from the initial wall thickness of 1.5 mm to a target wall thickness of 3.24 mm.
  • the upper cover layer has a thickness of about 0.19 mm (upper outer skin), the lower cover layer (lower outer skin) has a thickness of about 0.3 mm.
  • the cover layers are compact, that is, have substantially no voids or inclusions.
  • the upper cover layer is followed by a peripheral layer with round cavities with a diameter between 0.2 and 0.5 mm.
  • An inner expanded layer with elongated cells having a diameter of between 0.2 and 0.5 mm then adjoins the upper boundary layer, the extent of the cavities being elongated over the thickness of the sample, that is, the cavities being oriented in parallel to have a surface normal of the wall and in this direction have a larger diameter than transverse thereto.
  • the inner expanded layer in turn is followed by a lower edge layer and to this the lower cover layer or the outer skin of the wall of the injection-molded article.
  • the micrograph according to FIG. 1 shows a representative section through the sample, with a denser cell structure generally being set closer to the sprue than being remote from the sprue.
  • the sample shows a representative example of different samples
  • Example 2
  • the sample shown in Figure 2 was obtained by injection molding a high density polyethylene using carbon black as a nucleating agent.
  • the processed thermoplastic included 2% of a masterbatch commercially available under the trade name Remafin. This masterbatch comprises carbon black at about 20 to 30 weight percent.
  • the melt was loaded with 1 wt.% Gaseous nitrogen, so that the nitrogen dissolved as a blowing agent in the melt was.
  • the output wall thickness in the non-mounted injection mold was 1.5 mm, the tool was mounted on a target ⁇ wall thickness of 2.25 mm. Accordingly, the thickness of the sample is 2.25 mm.
  • the embarkzugs für was 0.17 mm / sec.
  • the injection rate was 40 cm 3 / sec, the Au ⁇ ent temperature 250 ° C and the mold temperature 50 ° C.
  • edge layers with elongated cells / cavities with a length of 0.1 to 0.5 mm extend on either side of the edge layers.
  • a compact covering layer or outer skin which comprises virtually no cavities.
  • the top in Figure 2 ⁇ outer skin has a thickness of 0.35 mm, the lower skin also has a thickness of 0.35 mm.
  • the so ⁇ said layers can not be clearly delineate the transitions between the so-called layers are flowing.
  • the term layer in the sense of the present invention does not mean an area with a clearly defined transition to the next area.

Landscapes

  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen spritzgegossenen Artikel aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einer die Gestalt des Artikels definierenden Wand, wobei die Wand einen expandierten thermoplastischen Kunststoff umfasst, der im Bereich einer ersten Wandstärke von einem Ausgangsvolumen auf ein Zielvolumen expandiert wurde, wobei die Wand auf die erste Wandstärke von dem Ausgangsvolumen auf das Zielvolumen von dem 1,5 fachen auf das 3,5fache des Ausgangsvolumens expandiert ist und wobei die Wand im Bereich der ersten Wandstärke eine gewichtsbezogene Biegesteifigkeit aufweist, die wenigstens das 1,5 fache der gewichtsbezogenen Biegesteifigkeit einer nicht expandierten Wand aus dem gleichen thermoplastischen Kunststoff beträgt, wobei die Wand Hohlräume einer ersten Kategorie und Hohlräume einer zweiten Kategorie umfasst, wobei die Hohlräume der ersten Kategorie größer als die Hohlräume der zweiten Kategorie sind und wobei die Hohlräume der ersten Kategorie in Richtung ihrer größten Erstreckung gemessen größer als 0,5 mm, vorzugsweise teilweise größer als 1,1 mm sind und die Größe der Hohlräume der zweiten Kategorie in Richtung ihrer größten Erstreckung gemessen zwischen 0,5 und 0,35 mm beträgt.

Description

Spritzgegossener Artikel sowie Verfahren zur Herstellung des Artikels
Die Erfindung betrifft einen spritzgegossenen Artikel aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einer die Gestalt des Artikels definierenden Wand, wobei die Wand einen expandierten thermoplastischen Kunststoff umfasst.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines solchen spritzgegossenen Artikels.
Ein spritzgegossener Artikel aus einem expandierten thermoplas- tischen Kunststoff ist beispielsweise aus der EP 1 806 217 AI bekannt. Die EP 1 806 217 AI beschreibt im Wesentlichen ein Verfahren zur Herstellung eines solchen spritzgegossenen Artikels, bei welchem ein schäumbarer thermoplastischer Kunststoff in die Kavität eines Spritzgießwerkzeugs eingespritzt wird, wo- bei die in das Spritzgießwerkzeug eingebrachte Kunststoff¬ schmelze ein gelöstes überkritisches Inertgas umfasst, das bei einem sogenannten teilweisen Aufziehen des Spritzgießwerkzeugs in die Gasphase übergeht und so ein Aufschäumen des thermoplas¬ tischen Kunststoffs innerhalb der Kavität des Spritzgießwerk- zeugs bewirkt. Auf diese Art und Weise wird ein mikrozellulärer Schaum erzeugt, der zur Ausbildung eines leichten spritzgegossenen Artikels mit verhältnismäßig geringer Dichte und einer Mikroporenstruktur führt. Solche spritzgegossenen geschäumten Artikel eignen sich beispielsweise für die Innenraumverkleidung von KFZ, beispielsweise als Türmodulträger oder dergleichen. Derartige geschäumte Artikel besitzen ein geringes Gewicht bei relativ hoher Stabilität und lassen sich verhältnismäßig günstig fertigen. Ziel der bekannten Verfahren ist es, Artikel herzustellen, die eine möglichst feinporige Struktur aufweisen, da im Allgemeinen davon ausgegangen wird, dass große Hohlräume innerhalb der Wand des Artikels zu Instabilität führen. Darüber hinaus führen große Gasblasen innerhalb der Schmelze zu einem erhöhten Verbrauch an Treibmittel.
Um einen Artikel mit einer möglichst gleichmäßigen und feinen Porenstruktur herstellen zu können, wird in der EP 1 806 217 AI ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem zunächst bei einem Ein- spritzschritt der plastifizierte Kunststoff in Form einer Schmelze mit einem gelösten überkritischen Inertfluid in den Formhohlraum eingebracht wird und sodann das Volumen von Teilen der Kavität vergrößert wird, so dass sich zwischen zwei Außen¬ hautbereichen, die im Wesentlichen keine Gasblasen aufweisen, ein geschäumter Kernbereich ausbildet. Um die Stabilität des so hergestellten Artikels zu verbessern, wird in der EP 1 806 217 AI vorgeschlagen, der Kunststoffschmelze Glasfasern, Kohlefasern, Nanofasern oder natürliche Fasern zuzugeben. Das Verfahren gemäß EP 1 806 217 AI eignet sich grundsätzlich nicht zur Herstellung von strukturell stark beanspruchten Bauteilen wie beispielsweise Behältern oder Stoßfängern oder dergleichen . Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen spritzge¬ gossenen Artikel der eingangs genannten Art bereit zu stellen, der sich insbesondere durch eine hohe Strukturfestigkeit aus¬ zeichnet. Der Artikel gemäß der Erfindung soll insbesondere mit einem Verfahren herstellbar sein, das demjenigen gemäß EP 1 806 217 AI vergleichbar ist. Die Aufgabe wird gelöst durch einen spritzgegossenen Artikel mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen spritzgegossenen Artikels mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte Varianten des Verfahrens sind durch die abhängigen Verfahrens- ansprüche erfasst.
Die Anmelderin hat durch Versuche herausgefunden, dass sich ein spritzgegossener Artikel mit einer expandierten Wandstärke mit einer erhöhten Biegesteifigkeit herstellen lässt, wenn der ther- moplastische Kunststoff so expandiert wird, dass Hohlräume oder Zellen mit besonders großem Durchmesser entstehen. Besonders vorteilhaft sind diesbezüglich expandierte Wandbereiche, die deutlich ausgeprägte Randschichten und mittig etwa säulige bis ovale, längliche Hohlräume aufweisen, die sich etwa parallel zu einer Flächennormale einer Wand erstrecken und in ihrer Längsrichtung einen größeren Durchmesser als quer dazu besitzen.
Bei einem solchen spritzgegossenen Artikel kann die Wand eine Biegesteifigkeit aufweisen, die unter gleichen Bedingungen gleich oder größer der Biegesteifigkeit einer nicht expandierten Wand aus dem gleichen thermoplastischen Kunststoff mit einem Volumen ist, das etwa dem Zweifachen des Ausgangsvolumens des expandierten thermoplastischen Kunststoffs entspricht. Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung ist ein spritzgegossener Artikel aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einer die Gestalt des Artikels definierenden Wand vorgesehen, wobei die Wand einen expandierten thermoplastischen Kunststoff umfasst, der im Bereich einer ersten Wandstärke von einem Ausgangsvolumen auf ein Zielvolumen expandiert wurde, wobei die Wand auf die erste Wandstärke von dem Ausgangsvolumen auf das Zielvolumen um das 1,5 bis 3,5 fache des Ausgangsvolumens expandiert ist und wobei die Wand im Bereich der ersten Wandstärke eine gewichts¬ bezogene Biegesteifigkeit aufweist, die wenigstens das 1,5 fache der gewichtsbezogenen Biegesteifigkeit einer nicht expandierten Wand aus dem gleichen thermoplastischen Kunststoff beträgt.
Vorzugsweise umfasst die Wand Hohlräume einer ersten Kategorie und Hohlräume einer zweiten Kategorie, wobei die Hohlräume der ersten Kategorie größer als die Hohlräume der zweiten Kategorie sind und wobei die Hohlräume der ersten Kategorie in Richtung ihrer größten Erstreckung gemessen größer als 0,5 mm, vorzugsweise teilweise größer als 1,1mm sind und die Größe der Hohlräume der zweiten Kategorie in Richtung ihrer größten Erstreckung gemessen zwischen 0 und 0,35 mm beträgt. Vorzugsweise umfasst die Wand im Bereich der ersten Wandstärke eine innere expandierte Schicht mit Hohlräumen der ersten Kate¬ gorie und äußere Schichten mit Hohlräumen der zweiten Kategorie.
Unter einer gewichtsbezogenen Biegesteifigkeit im Sinne der vor- liegenden Erfindung ist zu verstehen, dass die Biegesteifigkeit auf die Masse des thermoplastischen Kunststoffs normiert ist, das heißt, verglichen wird die Biegesteifigkeit bei gleichem Schussgewicht des Artikels. Als spritzgegossener Artikel im Sinne der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise ein strukturell belastbares Bauteil für ein KFZ vorgesehen. Vorzugsweise ist der spritzgegossene Artikel als Fluidbehälter für ein KFZ, beispielsweise als Scheibenflüssig¬ keitsbehälter, Nebenflüssigkeitsbehälter oder Kraftstoffbehäl- ter ausgebildet.
Die Wand des spritzgegossenen Artikels umfasst vorzugsweise Be¬ reiche unterschiedlicher Wandstärke, wobei der thermoplastische Kunststoff im Bereich einer zweiten Wandstärke nicht expandiert ist und wobei vorzugsweise der nicht expandierte thermoplasti¬ sche Kunststoff und der expandierte thermoplastische Kunststoff die gleiche Polymerzusammensetzung aufweisen.
Der thermoplastische Kunststoff kann über die erste Wandstärke eine erste Dichte und über die zweite Wandstärke eine zweite Dichte aufweisen, wobei die erste Dichte zwischen 0,28 und 0,66 g/cm3 und die zweite Dichte zwischen 0,93 und 0,98 g/cm3 bei einer Temperatur von jeweils 23°C beträgt.
Vorzugsweise ist der thermoplastische Kunststoff des spritzge¬ gossenen Artikels ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Po¬ lyethylen, Polyamid, Polypropylen, Polyketon, Polyether-Keton und Polyetherether-Keton .
Beispielsweise kann der thermoplastische Kunststoff ein Po¬ lyethylen hoher Dichte mit einem Schmelzflussindex (MFI) zwischen 2,0 und 15,0 g/10 min sein. Als Polyethylen hoher Dichte kommt beispielsweise ein Material in Betracht, das unter den Handelsnamen Lupolen 4261 AG, Lupolen 4261 A IM oder Lupolen GX 5038 erhältlich ist.
Der Schmelzflussindex wurde zweckmäßigerweise bei einer Tempe- ratur von 190°C und einem Auflagegewicht von 2,16 kg nach DIN EN ISO 1133 (2) ermittelt, und zwar unter Verwendung eines „Zwick"- Fließprüfgeräts nach DIN ISO 1133. (Lupolen 4261 AG 6 g/10 min mit 21,6 Kg, Lupolen 4261 A IM 15 g/10 min mit 21, 6 Kg und Lupolen GX 5038 mit 2g/10 mit 2,16 Kg) Der thermoplastische Kunststoff des spritzgegossenen Artikels kann grundsätzlich als faserverstärkter thermoplastischer Kunststoff ausgebildet sein.
Der thermoplastische Kunststoff des spritzgegossenen Artikels gemäß der Erfindung kann einen oder mehrere Füllstoffe, ausge- wählt aus einer Gruppe umfassend Glasfasern, Kohlefasern, Ara- midfasern, Glaskügelchen, Glashohlkugeln, Kohlenstoff-Nanoröh- ren, Kohlenstoffpartikel , Ruß, Talkum oder dergleichen umfassen. Besonders zweckmäßig ist es, wenn der thermoplastische Kunst¬ stoff einen Basiswerkstoff und ein darin dispergiertes Nukleie¬ rungsmittel umfasst, wobei das Nukleierungsmittel ausgewählt ist aus einer Gruppe, umfassend ein Ruß und ein Talkum. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass als Nukleie¬ rungsmittel Ruß und Talkum besonders geeignet sind, da sich unter Verwendung dieser Nukleierungsmittel eine besonders günstige Hohlraumstruktur einstellt. Bei der Verwendung von Talkum als Nukleierungsmittel lassen sich expandierte Wandstärken des spritzgegossenen Artikels herstel¬ len, die sich durch verhältnismäßig kompakte Deckschichten mit Hohlräumen der ersten Kategorie und durch eine Kernschicht mit Hohlräumen der zweiten Kategorie auszeichnen. Unter einer Deck- schicht ist eine Außenhaut mit Hohlräumen der zweiten Kategorie zu verstehen, unter einer Kernschicht in diesem Sinne ist die innere expandierte Schicht mit Hohlräumen der zweiten Kategorie zu verstehen. Die unter Verwendung von Talkum als Nukleierungsmittel expandierte Wand zeichnet sich vorzugsweise durch zwei kompakte Deck¬ schichten, jeweils eine an die Deckschicht angrenzende Randschicht und eine Kernschicht beziehungsweise innere expan¬ dierte Schicht aus. Im Bereich der Randschichten können die Hohlräume in Richtung ihrer größten Erstreckung gemessen eine Größe aufweisen, die zwischen 0,2 bis 0,5 mm beträgt.
Im Bereich der Deckschichten sind die Hohlräume vorzugsweise etwa rund, ebenso im Bereich der Randschichten. Im Bereich der Kernschicht bzw. der inneren expandierten Schicht bilden sich vorzugsweise gestreckte Hohlräume aus, wobei die Hohlräume zumindest teilweise offenzellig sind, das heißt, mit¬ einander kommunizieren. Insbesondere durch die säulige, langge¬ streckte Ausbildung der Hohlräume ergibt sich eine besonders hohe gewichtsbezogene Biegesteifigkeit des spritzgegossenen Ar¬ tikels im Bereich der ersten Wandstärke.
Überraschenderweise ist diese Biegesteifigkeit im Bereich der ersten Wandstärke unter gleichen Bedingungen gleich oder größer der Biegesteifigkeit einer nicht expandierten Wand aus dem glei¬ chen thermoplastischen Kunststoff mit einem Volumen, dass dem Zweifachen des Ausgangsvolumens des expandierten thermoplasti¬ schen Kunststoffs entspricht. Das heißt, dass die gewichtsbezo¬ gene Biegesteifigkeit der expandierten Wand höher als die Biegesteifigkeit der nicht expandierten Wand ist. Insbesondere bei verhältnismäßig großen und groben Hohlräumen wäre eigentlich zu erwarten gewesen, dass sich die Biegesteifigkeit des Bauteils im Bereich der expandierten Wand reduziert.
Erfindungsgemäß sind daher bei einer bevorzugten Variante spritzgegossene Artikel vorgesehen, die Bereiche unterschiedli¬ cher Wandstärke aufweisen, wobei in zu verstärkenden Bereichen des spritzgegossenen Artikels die Wand gezielt expandiert bzw. aufgezogen ist.
Der thermoplastische Kunststoff kann beispielsweise Talkum als Nukleierungsmittel mit einem Anteil zwischen 1 und 2 Gew.-% um¬ fassen .
Unter einem Talkum im Sinne der Erfindung ist ein pulverförmiges Talkmineral als Schichtsilikat mit der chemischen Zusammenset¬ zung Mg3 [ Si4Oio (OH) 2 ] zu verstehen. Bei einer bevorzugten Variante der Erfindung findet Ruß aus Nuk- leierungsmittel Anwendung. Der Vorzug der Verwendung von Ruß ist darin zu sehen, dass Ruß auch ansonsten als Füllstoff für technische Kunststoffformteile Vorteile aufweist. Ein Vorzug ist beispielsweise, dass die elektrische Leitfähigkeit des betref¬ fenden Bauteils einstellbar ist, was zum Beispiel bei der Herstellung von Flüssigkeitsbehältern von Vorteil ist.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der thermoplastische Kunststoff als Nukleierungsmittel zwischen 0,5 und 0,9 Gew.-% Ruß umfasst. Besonders überraschend hat sich herausgestellt, dass insbesondere unter Verwendung von Ruß als Nukleierungsmit¬ tel expandierte Wände des spritzgegossenen Artikels herstellbar sind, die sich durch kompakte Deckschichten mit runden Hohlräu- men der ersten Kategorie, durch Randschichten mit länglichen Hohlräumen zwischen 0,1 bis 0,5 mm und durch eine innere expandierte Schicht mit Hohlräumen der ersten Kategorie auszeichnet, wobei insbesondere die Hohlräume der ersten Kategorie überwie¬ gend größer als 1,1 mm gemessen in Richtung ihrer größten Er- Streckung sind. Dabei stellt sich eine Struktur der innen expandierten Schicht (Kernschicht) ein, bei der die Hohlräume überwiegend miteinander kommunizieren, das heißt nicht als ge¬ schlossene Zellen ausgebildet sind. Die so entstehende Hohlraum¬ struktur ist verhältnismäßig groß, die einzelnen Wände der Hohlräume sind zu Säulen verschmolzen. Die Anmelderin hat herausgefunden, dass die Biegesteifigkeit solcher Wandbereiche ver¬ glichen mit nicht expandierten Wänden deutlich größer ist, entgegen der ursprünglichen Vermutung, dass verhältnismäßig große Hohlräume in der inneren expandierten Schicht die Biege- Steifigkeit des betreffenden spritzgegossenen Artikels eher reduzieren .
Bei dem spritzgegossenen Artikel gemäß der Erfindung kann der expandierte thermoplastische Kunststoff ein Hohlraumvolumen von etwa 30 bis 70% aufweisen. Besonders zweckmäßig ist es, wenn wenigstens 50% der Hohlräume eine durchschnittliche Größe von größer als 0,5 mm, vorzugsweise größer als 1,1 mm in der Richtung der größten Erstreckung ge- messen aufweisen.
Wie vorstehend bereits erwähnt, ist es zweckmäßig und vorteil¬ haft, wenn die Hohlräume eine Orientierung parallel zu einer Flächennormalen der Wand aufweisen und in dieser Richtung einen größeren Durchmesser als quer dazu besitzen. Eine solche Hohlraumstruktur trägt insbesondere zur Biegesteifigkeit des erfin¬ dungsgemäßen spritzgegossenen Artikels bei.
Die Außenhaut bzw. die Deckschicht des spritzgegossenen Artikels kann beispielsweise eine Dicke von 5 bis 20% der ersten Wand¬ stärke aufweisen. Die Außenhaut umfasst Hohlräume der zweiten Kategorie, idealerweise umfasst die Außenhaut beziehungsweise Deckschicht keine oder nahezu keine Hohlräume. An die Außenhaut kann sich jeweils eine Randschicht anschließen, die bei Verwendung von Talkum als Nukleierungsmittel Hohlräume mit einer Größe von zwischen 0,2 und 0,5 mm aufweisen kann. Diese Hohlräume werden im Sinne der Erfindung einer dritten Kategorie von Hohlräumen zugeordnet.
Die Übergänge zwischen den einzelnen Schichten der expandierten Wand bezogen auf die Dicke der Wand sind keine harten Übergänge im Sinne von einzelnen, exakt voneinander trennbaren Schichten, vielmehr ist der Übergang der einzelnen Kategorien von Hohlräu- men fließend.
Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines spritzgegossenen Artikels aus thermoplastischem Kunststoff, wobei das Verfahren folgende Verfahrens- schritte umfasst: a) Erzeugen einer Polymerschmelze, b) Einbringen eines gasförmigen Treibmittels in die Polymerschmelze, c) Durchmischen der Polymerschmelze mit dem Treibmittel, vor¬ zugsweise zu einer Einphasenmischung, d) Injizieren der Mischung aus Polymerschmelze und Treibmittel unter Druck in eine Spritzgießform mit einer den Artikel definierenden Kavität, e) Druckentlasten der Kavität, wenigstens bereichsweise, unter Volumenzugabe derart, dass die Polymerschmelze eine expan¬ dierte Schicht mit eingeschlossenen Hohlräumen einer ersten Kategorie und beiderseits der expandierten Schicht eine Au¬ ßenhaut mit Hohlräumen einer zweiten Kategorie bildet, wo¬ bei die Hohlräume der ersten Kategorie größer als die Hohlräume der zweiten Kategorie sind.
Als gasförmiges Treibmittel wird vorzugsweise Stickstoff ver¬ wendet. Hierbei handelt es sich um ein sogenanntes passives Treibmittel, im Gegensatz zu im Stand der Technik häufig verwendeten aktiven chemischen Treibmitteln. Bekanntermaßen ist Stickstoff inert. Alternativ zur Verwendung von Stickstoff als inertes passives Treibmittel kommt die Verwendung von CO2 als Treibmittel in Betracht.
Vorzugsweise wird das Treibmittel in der Schmelze gelöst, das heißt in sogenanntem überkritischen Zustand verwendet. Bei Dru¬ ckentlastung der Kavität des Spritzgießwerkzeugs geht das Treib¬ mittel dann in die Gasphase über. Zweckmäßigerweise wird der Polymerschmelze das gasförmige Treib¬ mittel mit einem Anteil zwischen 0,35 und 1 Gew.-% zugesetzt.
Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens ist das Erzeugen einer Polymerschmelze auf der Basis von Polyethylen mit hoher Dichte vorgesehen.
Zweckmäßigerweise wird ein Teilbereich der Kavität des Spritz¬ gießwerkzeugs unter Verwendung wenigstes eines Schiebers von ei- nem Ausgangsvolumen auf ein Zielvolumen aufgezogen. Insgesamt kann das Spritzgießwerkzeug so ausgebildet sein, dass die ge¬ samte Wand des hergestellten spritzgegossenen Artikels aufgezogen wird, alternativ kann vorgesehen sein, dass nur ein oder mehrere Teilbereiche der Kavität unter Verwendung wenigstens ei- nes oder mehrerer Schieber von einem Ausgangsvolumen auf ein Zielvolumen aufgezogen wird, so dass ein Artikel mit Bereichen unterschiedlicher Wandstärke erhalten wird.
Zweckmäßigerweise umfasst die Polymerschmelze Ruß oder Talkum als Nukleierungsmittel oder der Polymerschmelze wird Ruß oder Talkum als Nukleierungsmittel zugegeben.
Der Ruß kann beispielsweise mit einem Anteil von 0,5 bis 0,9 Gew.-% zugegeben werden. Das Talkum kann beispielweise mit einem Anteil von 1 bis 2 Gew.-% zugegeben werden. Alternativ zu der Zugabe von Ruß als Nukleierungsmittel kann beispielsweise die Verwendung eines Masterbatch mit einem Rußanteil von 20 bis 30 Gew.-% vorgesehen sein. Ein solcher Masterbatch ist beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Remafin im Handel erhältlich.
Ein spritzgegossener Artikel gemäß der Erfindung hergestellt mit dem Verfahren gemäß der Erfindung hat nicht nur den Vorzug einer erhöhten Biegesteifigkeit, sondern auch den Vorzug einer verringerten Wärmeleitfähigkeit, was insbesondere vorteilhaft ist, wenn als spritzgegossenen Artikel ein Flüssigkeitsbehälter für ein wässriges Additiv oder für eine wässrige Lösung vorgesehen sein soll. Bei solchen Flüssigkeitsbehältern ist eine wünschenswerte und vorteilhafte Eigenschaft die thermische Isolierung der bevorrateten Flüssigkeit. Dies kann allerdings auch bei Kraft- stoffbehältern vorteilhaft sein, beispielsweise bei Kraftstoff¬ behältern für Dieselkraftstoffe.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier Ausführungsbei¬ spiele erläutert, wobei die beigefügten Figuren Schliffbilder zeigen, die jeweils mit Auflichtmikroskopie erstellt wurden.
Figur 1 zeigt ein Schliffbild einer Wand eines expandierten thermoplastischen Kunststoffs unter Verwendung von Talkum als Nukleierungsmittel und
Figur 2 zeigt ein Schliffbild einer Wand eines expandierten thermoplastischen Kunststoffs unter Verwendung von Ruß als Nukleierungsmittel.
Auf das Schliffbild gemäß Figur 1 wird nachstehend als Beispiel 1 Bezug genommen, wohingegen auf das Schliffbild gemäß Figur 2 als Beispiel 2 Bezug genommen wird.
Beispiel 1 : Der Artikel gemäß Beispiel 1 wurde erhalten aus einem thermo¬ plastischen Kunststoff auf der Basis von HDPE unter Verwendung des im Handel erhältlichen Materials Lupolen GX 5038. Dem Mate¬ rial wurde ein Anteil von 2% Talkum als Nukleierungsmittel zu¬ gesetzt. Die Polymerschmelze wurde mit 0,38 Gew.-% Stickstoff beladen. Die Ausgangswanddicke des nicht expandierten Materials betrug 1,5mm. Der Hub im Werkzeug betrug 2,25 mm. Das Werkzeug wurde in dem Bereich der expandierten Wand mit einer Aufzugsgeschwindigkeit von 0,375 mm/sec aufgezogen. Die Masse wurde mit einer Geschwindigkeit von 40 cm3/sec eingespritzt, die Massetem- peratur betrug 250°C, die Werkzeugtemperatur 50°C. Die Wand des spritzgegossenen Artikels wurde von der Ausgangswandstärke 1,5 mm auf eine Zielwandstärke von 3,24 mm aufgezogen. Die obere Deckschicht hat eine Dicke von etwa 0,19 mm (obere Außenhaut), die untere Deckschicht (untere Außenhaut) hat eine Dicke von etwa 0,3 mm. Die Deckschichten sind kompakt, das heißt, besitzen im Wesentlichen keine Hohlräume bzw. Einschlüsse. An die obere Deckschicht schließt sich eine Randschicht mit runden Hohlräumen mit einem Durchmesser zwischen 0,2 und 0,5 mm an. An die obere Randschicht schließt sich dann eine innere expandierte Schicht mit gestreckten Zellen mit einem Durchmesser zwischen 0,2 und 0,5 mm an, wobei die Erstreckung der Hohlräume über die Dicke der Probe betrachtet länglich ist, das heißt, die Hohlräume eine Orientierung parallel zu einer Flächennormalen der Wand aufweisen und in dieser Richtung einen größeren Durchmesser als quer dazu besitzen. An die innere expandierte Schicht schließt sich wiederum eine untere Randschicht an und an diese die untere Deckschicht bzw. die Außenhaut der Wand des spritzgegossenen Artikels . Das Schliffbild gemäß Figur 1 zeigt einen repräsentativen Schnitt durch die Probe, wobei sich grundsätzlich angussnah eine dichtere Zellstruktur einstellt als angussfern. Die Probe zeigt ein repräsentatives Beispiel aus verschiedenen Proben Beispiel 2 :
Die in Figur 2 gezeigte Probe wurde durch Spritzgießen eines Polyethylens hoher Dichte unter Verwendung von Ruß als Nukleie- rungsmittel erhalten. Der verarbeitete thermoplastische Kunst- stoff umfasste 2% eines Masterbatch, das unter der Handelsbezeichnung Remafin im Handel erhältlich ist. Dieser Masterbatch umfasst Ruß mit etwa 20 bis 30 Gew.-%.
Die Schmelze wurde mit 1 Gew.% gasförmigem Stickstoff beladen, so dass der Stickstoff als Treibmittel in der Schmelze gelöst war. Die Ausgangswandstärke in dem nicht aufgezogenen Spritzgießwerkzeug betrug 1,5 mm, das Werkzeug wurde auf eine Ziel¬ wandstärke von 2,25 mm aufgezogen. Dementsprechend beträgt die Dicke der Probe 2,25 mm. Die AufZugsgeschwindigkeit betrug 0,17 mm/sec. Die Einspritzgeschwindigkeit betrug 40 cm3/sec, die Au¬ ßentemperatur 250 °C und die Werkzeugtemperatur 50 °C.
Beiderseits einer inneren expandierten Schicht mit Hohlräumen, deren Längserstreckung deutlich größer als 1,1 mm ist, erstre- cken sich Randschichten mit länglichen Zellen/Hohlräumen mit einer Länge von 0,1 bis 0,5 mm. Beiderseits der Randschichten erstreckt sich jeweils eine kompakte Deckschicht bzw. Außenhaut, die nahezu keine Hohlräume umfasst. Die in Figur 2 obere Außen¬ haut besitzt eine Dicke von 0,35 mm, die untere Außenhaut besitzt ebenso eine Dicke von 0,35 mm.
Wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel lassen sich die so¬ genannten Schichten nicht eindeutig abgrenzen, die Übergänge zwischen den sogenannten Schichten sind fließend. Wie vorstehend bereits erwähnt, ist unter dem Begriff Schicht im Sinne der vorliegenden Erfindung kein Bereich mit einem klar definierten Übergang zu dem nächsten Bereich zu verstehen.

Claims

Patentansprüche
1. Spritzgegossener Artikel aus einem thermoplastischen Kunst- stoff mit einer die Gestalt des Artikels definierenden Wand, wobei die Wand einen expandierten thermoplastischen Kunststoff umfasst, der im Bereich einer ersten Wandstärke von einem Ausgangsvolumen auf ein Zielvolumen expandiert wurde, wobei die Wand auf die erste Wandstärke von dem Ausgangsvolumen auf das Zielvolumen um das 1,5 bis 3,5 fache des Ausgangsvolumens ex¬ pandiert ist und wobei die Wand im Bereich der ersten Wandstärke eine gewichtsbezogene Biegesteifigkeit aufweist, die wenigstens das 1,5 fache der gewichtsbezogenen Biegesteifigkeit einer nicht expandierten Wand aus dem gleichen thermoplastischen Kunststoff beträgt.
2. Spritzgegeosener Artikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Wand Hohlräume einer ersten Kategorie und Hohlräume einer zweiten Kategorie umfasst, wobei die Hohlräume der ersten Kategorie größer als die Hohlräume der zweiten Kate¬ gorie sind und wobei die Hohlräume der ersten Kategorie in Rich¬ tung ihrer größten Erstreckung gemessen größer als 0,5 mm, vorzugsweise teilweise größer als 1,1mm ist und die Größe der Hohlräume der zweiten Kategorie in Richtung ihrer größten Er- Streckung gemessen zwischen 0 und 0,35 mm beträgt.
3. Spritzgegossener Artikel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand im Bereich der ersten Wandstärke eine innere expandierte Schicht mit Hohlräumen der ersten Kategorie und äußere Schichten mit Hohlräumen der zweiten Kategorie umfasst .
4. Spritzgegossener Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand Bereiche unterschiedlicher Wandstärke aufweist, wobei der thermoplastische Kunststoff im Bereich einer zweiten Wandstärke nicht expandiert ist, wobei vorzugsweise der nicht expandierte thermoplastische Kunststoff und der expandierte thermoplastische Kunststoff die gleiche Po¬ lymerzusammensetzung umfassen.
5. Spritzgegossener Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff über die erste Wandstärke eine erste Dichte und über die zweite Wandstärke eine zweite Dichte aufweist, dass die erste Dichte zwischen 0,28 und 0,66 g/cm3 und dass die zweite Dichte zwischen 0,93 g/cm3 und 0,98 g/cm3 bei einer Temperatur von 23 °C beträgt.
6. Spritzgegossener Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Polyethylen, Polyamid, Polypropylen, Polyketon, Polyetherketon und Polyetheretherke- ton.
7. Spritzgegossener Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff ein Polyethylen hoher Dichte mit einem Schmelzflussindex zwischen 2 , 0 und 15,0 gr/10 min ist.
8. Spritzgegossener Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff ei¬ nen Basiswerkstoff und ein darin dispergiertes Nukleierungsmit- tel umfasst, wobei das Nukleierungsmittel ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend ein Ruß und ein Talkum.
9. Spritzgegossener Artikel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff als Nukleierungs- mittel zwischen 1 und 2 Gewichtsprozent Talkum umfasst.
10. Spritzgegossener Artikel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff als Nukleierungs- mittel zwischen 0,5 und 0,9 Gewichtsprozent Ruß umfasst.
11. Spritzgegossener Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der expandierte thermoplastische Kunststoff ein Hohlraumvolumen von 30 bis 70 Prozent aufweist.
12. Spritzgegossener Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 50 Prozent der Hohlräume eine durchschnittliche Größe von größer als 0,5 mm, vorzugsweise größer als 1,1 mm in der Richtung der größten Erstreckung gemessen aufweisen.
13. Spritzgegossener Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume eine Orientierung pa¬ rallel zu einer Flächennormalen der Wand aufweisen und in dieser Richtung einen größeren Durchmesser als quer dazu besitzen.
14. Spritzgegossener Artikel nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhaut eine Dicke von 5 bis 20 Prozent der ersten Wandstärke aufweist.
15. Spritzgegossener Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand im Bereich der ersten Wandstärke Hohlräume einer dritten Kategorie umfasst, deren Größe in Richtung ihrer größten Erstreckung gemessen zwischen 0,2 und 0,5 mm beträgt.
16. Verfahren zur Herstellung eines Spritzgegossener Artikels aus thermoplastischem Kunststoff mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Verfahren folgende Verfahrens- schritte umfasst:
a) Erzeugen einer Polymerschmelze,
b) Einbringen eines gasförmigen Treibmittels in die Polymer- schmelze,
c) Durchmischen der Polymerschmelze mit dem Treibmittel, vor¬ zugsweise zu einer Ein-Phasen-Mischung,
d) Injizieren der Mischung aus Polymerschmelze und Treibmittel unter Druck in eine Spritzgießform mit einer den Artikel definierenden Kavität,
e) Druckentlasten der Kavität, wenigstens bereichsweise, unter Volumenzugabe, derart, dass ein Ausgangsvolumen der Kavität auf ein Zielvolumen der Kavität vergrößert wird, wobei die Druckent¬ lastung so gesteuert wird, dass die Polymerschmelze eine expan¬ dierte Schicht mit eingeschlossenen Hohlräumen einer ersten Kategorie und beiderseits der expandierten Schicht eine Außen¬ haut mit Hohlräumen einer zweiten Kategorie bildet, wobei die Hohlräume der ersten Kategorie größer als die Hohlräume der zweiten Kategorie sind.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilbereich der Kavität unter Verwendung wenigstens eines Schiebers von einem Ausgangsvolumen auf ein Zielvolumen aufgezogen wird, sodass ein Artikel mit Bereichen unterschiedlicher Wand- stärke erhalten wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschmelze Ruß oder Talkum als Nuk- leierungsmittel umfasst oder der Polymerschmelze Ruß oder Talkum als Nukleierungsmittel zugegeben wird, vorzugsweise Ruß mit ei¬ nem Anteil von 0,5 bis 0,9 Gewichtsprozent oder Talkum mit einem Anteil von 1 bis 2 Gewichtsprozent.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Teil der Kavität, welcher aufgezogen wird, eine Volumenerhöhung um das 1,5 bis 3,5 fache des Aus¬ gangsvolumens erfährt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch ge- kennzeichnet, dass die AufZugsgeschwindigkeit zwischen 0,1 mm/s und 0,375 mm/s beträgt.
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