DE69017620T2

DE69017620T2 - Pressform und ihre Verwendung in einem Verfahren zum Herstellen von formgeschäumten Artikeln.

Info

Publication number: DE69017620T2
Application number: DE69017620T
Authority: DE
Inventors: Kouji Ikeda; Makoto Kamiyama; Shigeo Nakada; Kazutoshi Sasaki; Hiroshi Usui; Hiroshi Yamamoto
Original assignee: YUUGEN KAISHA IKEDA KAKOU KANU; YUUGEN KAISHA NIKKU KANUMA; JSP Corp
Current assignee: YUUGEN KAISHA IKEDA KAKOU KANU; YUUGEN KAISHA NIKKU KANUMA; JSP Corp
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1990-12-19
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: EP0434024B1; CA2032719A1; EP0434024A3; US5085814A; CA2032719C; EP0434024A2; DE69017620D1

Description

Hintergrund der Erfindung

a) Gebiet der Erfindung:

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Formwerkzeug für ein Verfahren zum Herstellen eines formgeschäumten Artikels

b) Beschreibung des Standes der Technik

Es ist bekannt, Formkörper (sogenannte formgeschäumte Artikel) durch Einfüllen vorgeschäumter thermoplastischer Partikel in ein Formnest, gebildet durch eine Kombination von Formteilen, deren jede mehrere Heizmediumlöcher aufweist, herzustellen, und dann die so eingefüllten Partikel mit einem Heizmedium, wie Dampf, zu erhitzen, um sie zu Artikeln entsprechend dem Formnest durch Schmelzen zu verbinden. In der Form, die für die Produktion der Formkörper verwendet wird, sind die Heizmediumlöcher,die hiernach auch als "Dampflöcher" bezeichnet werden, im allgemeinen durch Paßstücke, die mehrere Schlitze oder kleine Bohrungen aufweisenen, gebildet, die den Dampfdurchlaß ermöglichen und die als Kernentlüftungsstutzen bezeichnet werden, die in durchgehenden Löchern in der Form eingepaßt sind. Die Konstruktion solcher Dampflöcher mittels entfernbarer Paßstücke, wie Kernentlüftungsstutzen, in den durchgehenden Löchern der Form ist notwendig, da das Harz dazu neigt, in den Dampflöchern sich festzusetzen und auf diese Weise die Dampflöcher bei wiederholten Formvorgängen zu verstopfen.
Wenn die Dampflöcher verstopft sind, gestattet die Konstruktion der Dampflöcher mittels entfernbarer Teile, wie der Kernentlüftungsstutzen, die Entfernung des angeklebten Harzes nach dem Entfernen der Kernentlüftungsstutzen aus der Form. Dies ermöglicht eine bessere Bearbeitung als das Eliminieren der Verstopfung der Dampflöcher bei Dampflöchern, die direkt in einer Form ausgebildet sind.
Die Benutzung solcher Kernentlüftungsstutzen wird dennoch durch ein ernst zu nehmendes Problem bei der Effizienz der Produktion begleitet, da die Kernentlüftungsstutzen aus der Form üblicherweise nach 7.000 bis 10.000 Schüssen (bei Intervallen von 20 bis 30 Tagen bei industrieller Produktion) entfernt werden müssen und dann auf 200 bis 300ºC erhitzt werden, um das anklebende Harz von den Dampflöchern der Kernentlüftungsstutzen abzuschmelzen und während dieser Periode muß der Formvorgang unterbrochen werden. Weiterhin sind viele Kernentlüftungsstutzen, deren jeder mehrere Dampflöcher aufweist, auf der Oberfläche der Form verteilt. Zahlreiche Markierungen dieser Dampflöcher der Kernentlüftungsstutzen verbleiben auf der Oberfläche der resultierenden geformten Artikel, die zu einem weiteren Problem führen dergestalt, daß der kommerzielle Wert der geformten Artikel reduziert ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Unter Berücksichtigung der vorangehenden Ausführungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Formwerkzeug für ein Verfahren zum Herstellen eines formgeschäumten Artikels vorzuschlagen, welches Verfahren frei von den Nachteilen der konventionellen Art ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Formwerkzeug mit einem Formnest (9) vorgeschlagen, gebildet durch Kombination von Formteilen (1,2), deren jede mehrere durchgehende Heizmediumlöcher (8) für die Zufuhr eines Heizmediums, wie Dampf, aufweist, wobei zumindest eines der Heizmediumlöcher von einem porösen Material abgedeckt ist, zum Herstellen eines geschäumten Formkörpers, indem vorgeschäumte thermoplastische Partikel in das Formnest (9) eingefüllt werden und dann ein Heizmedium durch die Löcher zum Erhitzen und Schmelzbinden der Partikel zu einem Körper, entsprechend dem Formnest eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Formteile von einem permeablen, porösen Blatt (16), gefertigt aus einem wärmebeständigen Polymer, bedeckt ist, wobei das Blatt (16) zumindest über den Heizmediumlöchern auf einer Seite des Formnestes eine mittlere Porengröße von 10 bis 100 um aufweist.
Gemäß dem in der vorliegenden Erfindung benutzten Verfahren wird das Heizmedium, wie Dampf, beim Formen zugegeben, wobei das potentielle Problem des Verklebens der Heizmediumlöcher durch das geschmolzene Harz eliminiert wird. Es ist daher nicht länger erforderlich, das Formen anzuhalten, um Harz, das die Heizmediumlöcher verklebt, zu entfernen, wodurch die Effizienz der Produktion der geformten Artikel verbessert wird, die beschwerliche Arbeit des Entfernens von verklebtem Harz nicht länger erforderlich ist und die Formkörper mit hoher Effizienz hergestellt werden können. Des weiteren hat das Bedecken der Heizmediumlöcher mittels des porösen Blattes das inhärente Problem, daß Markierungen auf die Oberfläche jedes Formkörpers durch die Heizmediumlöcher transferiert werden und dort verbleiben, eliminiert, wodurch Formkörper mit einem hohen kommerziellen Wert erzeugt werden. Wenn das poröse Blatt örtlich an die Form gebunden wird, können die vorgeschäumten Partikelchen einheitlich mittels des Heizmediums, das in das Formnest durch die Heizmediumlöcher eingeführt wird, erhitzt werden. Als Ergebnis ergibt sich ein weiterer Vorteil, daß ein Formkörper, gebildet aus thermoplastischen Teilchen mit guter Schmelzbildung, erhalten werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorgenannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung und Ansprüche in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen dargestellt, in denen:
Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt eines Beispieles eines Formwerkzeuges, geeignet die Erfindung zu praktizieren, darstellt
Fig. 2a-c vertikale Querschnitte, die verschiedene Arten der Befestigung eines porösen Blattes darstellen
Fig. 3 ein Diagramm zeigt, das die Ergebnisse des Messens der Oberflächenrauhigkeit der Formkörper gemäß Beispiel 1 darstellt und
Fig. 4 ein Diagramm mit den Ergebnissen des Messens der Oberflächenrauhigkeit der Formkörper gemäß Vergleichsbeispiel 1 wiedergibt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung und bevorzugter Ausführungen

Fig. 1 zeigt ein Formwerkzeug, wie es bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet wird, in denen die Ziffern 1, 2 die Formteile bezeichnen. Die Formteile 1, 2 sind auf Rahmen 3 bzw. 4 befestigt. Der Rahmen 3 ist mit einer Kolbenstange 5 eines nicht dargestellten hydraulischen Zylinders oder dergleichen verbunden, so daß der Rahmen 3 gleitend hin- und herbewegbar ist. Bei der wechselnden Bewegung des Rahmens 3 werden die Formteile 1, 2 ausgewählt geöffnet oder geschlossen. Jedes der Formteile 1, 2 weist eine Anzahl von Durchgangslöchern 6 auf. Ein Kernentlüftungsstutzen 7 ist in jedes Durchgangsloch 6 eingepaßt. Wie in den Fig. 2a bis 2c dargestellt, sind mehrere Heizmediumlöcher 8 in jedem Kernentlüftungsstutzen 7 ausgebildet, so daß vorgeschäumte thermoplastische Partikelchen, die in das Formnest 9 durch einen Einfüllstutzen 11 von einem vorgeschäumte Partikelchen Einfütterer 10 durch ein Heizmedium, wie Dampf, das durch die Heizmediumlöcher 8 zugeführt wird, erhitzt werden. In der Zeichnung bezeichnen die Ziffern 12, 13 Einlässe für das Heizmedium, wie Dampf, oder für Kühlwasser, während die Ziffern 14, 15 Auslässe für das Heizmedium, wie Dampf, oder für Kühlwasser bezeichnen.
In der vorliegenden Erfindung ist jedes Formteil 1, 2 mittels eines permeablen porösen Blattes 16 zumindest über den Heizmediumlöchern (d.h. den Kernentlüftungsstutzen 7) auf einer Seite des Formnestes bedeckt. Jedes poröse Blatt kann benutzt werden als poröses Blatt 16 insoweit, als das poröse Blatt eine Permeabilität in solchem Umfange aufweist, daß ein Heizmedium, wie Dampf oder Luft, hindurchpassieren kann und das poröse Blatt aus einem wärmewiderstandsfähigen Material widerstandsfähig gegenüber dem Abbau durch die Hitze des Reizmediums gemacht ist. Um die Penetration von Harz, geschmolzen durch das Heizmedium zu verhindern, soll das poröse Blatt bevorzugt eine durchschnittliche Porengröße von 10 Å bis 100 um, insbesondere von 1 bis 100 um aufweisen. Beispiele von wärmewiderstandsfähigen Materialien für das poröse Blatt 16 umfassen wärmewiderstandsfähige Polymere, wie Polytetrafluorethylen, Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyamide, Polyarylate, Polysulfone, Polyethersulfone, Polyetherimide, Polyamid-imide, Polyphenylensulfide, Polyetheretherketone und Polyoxybenzoate. Diese können entweder einzeln oder in Kombination benutzt werden. Von diesen wärmebeständigen Polymeren sind Polytetrafluorethylen, Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat bevorzugt wegen ihrer exzellenten Ablösbarkeit von der Form. Das poröse Blatt 16, geeignet für den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens, kann durch ein Verfahren, wie es in der japanischen Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. 176549/1989 beschrieben ist, oder durch Strecken eines Blattes, das gebildet ist durch Inkorporieren von mindestens 35 Gew.-%,vorzugsweise 35 bis 70 Gew.-%, eines anorganischen Füllstoffes in das vorangehend beschriebene Polymer erhalten werden. Um ein poröses Blatt durch Strecken eines Blattes, enthaltend anorganischen Füllstoff, zu bilden, ist es lediglich notwendig, das vorangehend genannte anorganischen Füllstoff enthaltende Polymer in eine blattartige (folienartige) Form auszubilden und dann das erhaltene Blatt mittels konventionellen uniaxialer oder biaxialer Orientation zu strecken. Wenn auch nicht notwendigerweise auf eine bestimmte Methode limitiert, kann dieses Strecken durch Benutzen einer Methode mit einer Flächenziehrate von 1,5 Mal oder größer, bevorzugt im Bereich von 2 bis 6 Mal, bei Temperaturen nicht höher als dem Erweichungspunkt, durchgeführt werden. Wenn ein Blatt, das 35 Gew.-% oder mehr eines anorganischen Füllstoffes enthält, gestreckt wird, werden Zwischenräume zwischen der Polymermatrix und dem anorganischen Füllstoff ausgebildet, und diese Zwischenräume werden möglicherweise veranlaßt, in kleine Poren zu expandieren, so daß ein poröses Blatt erhalten wird. Beispiele solcher vorgenannter anorganischer Füllstoffe schließen Metalloxide, Hydroxide und Salze ein, die üblicherweise einen mittlere Partikelgröße von 0,1 bis 100 um, meist bevorzugt etwa 0,5 bis 20 um aufweisen. Im einzelnen können Calciumoxid, Aluminium, Silica und dergleichen als Metalloxide erwähnt werden, Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid und dergleichen als Hydroxide, Calciumcarbonat, Magnesiumchlorid, basisches Magnesiumcarbonat, Calciumsulfat, Magnesiumsulfat, Aluminiumsulfat und dergleichen als Salze. Des weiteren Calciumsilicate, Zemente, Zeolithe und Ton, wie Talk, können ebenfalls benutzt werden.
Ebenso ist als ein bevorzugtes poröses Blatt in der vorliegenden Erfindung ein gewebter Stoff verwendbar, der gebildet ist, indem aus den vorangehend beschriebenen wärmewiderstandsfähigen Polymere Fäden mit einem Durchmesser von 1 bis 70 um hergestellt werden und Weben der Fäden, wobei die vorangehend beschriebenen Poren zwischen den Fäden ausgebildet werden.
Das poröse Blatt 16 hat bevorzugt eine Dicke von 5 bis 100 um.
Unter den porösen Blättern, hergestellt aus wärmebeständigen Polymeren, wie vorangehend beschrieben, sind poröse Blätter aus Polytetrafluorethylen handelsüblich erhältlich unter dem Handelsnamen von "MICROTEX NFT-5220" von NITTO DENKO COPRORATION, Osaka, Japan.
Das poröse Blatt 16 kann die ganze Oberfläche jedes Formteiles auf einer Seite des Formnestes bedecken, wie in der Fig. 2a dargestellt. In diesem Fall bildet das poröse Blatt 16 ein Loch nur an einer Stelle gegenüber dem Einfüllstutzen 11 für die vorgeschäumten Partikel oder ein separates poröses Blatt kann vorgesehen werden. Als eine Alternative kann das poröse Blatt 16 auch vorgesehen werden, nur die Kernentlüftungsstutzen 7 und deren periphere Oberflächenbereiche des Formteiles, wie in Fig. 2b dargestellt, zu bedecken. Obgleich nicht spezifisch in einer der Zeichnungen dargestellt, kann das poröse Blatt 16 auch vorgesehen sein, um die ganze innere Wand des Formnestes 9 zu bedecken. In diesem Fall ist auch der Einfüllstutzen 11 für die vorgeschäumten Teilchen unbedeckt belassen oder ein separates poröses Blatt kann an ein freies Ende der Kolbenstange befestigt werden. Da ein dünnes poröses Blatt als poröses Blatt 16 benutzt wird, ist keine große Chance, daß eine Markierung auf einem geformten Artikel zurückbleiben könnte infolge der Dicke des porösen Blattes 16, auch wenn nur ein Teil der inneren Wand jedes Formteiles von dem porösen Blatt 16, wie in Fig. 2b dargestellt, bedeckt ist. Es ist dennoch bevorzugt, jeden Kernentlüftungsstutzen 7 in einer Weise, eingekerbt von der inneren Wand des korrespondierenden Formteiles entsprechend der gleichen Distanz der Dicke des porösen Blattes 16, einzusetzen und dann das innere Ende des Kernentlüftungsstutzens mit dem porösen Blatt 16, wie in Fig. 2c gezeigt, zu bedecken, da dieses Arrangement hauptsächlich mögliche Ausbildungen von Markierungen auf dem geformten Artikel infolge der Dicke des porösen Blattes 16 vermeidet.
Für das Befestigen des porösen Blattes 16 auf der Formnestoberfläche jedes Formteiles 1, 2 wird ein Klebmittel benutzt. Als Klebmittel sollte ein exzellent wärmebeständiges Klebemittel benutzt werden. Geeignete Klebemittel mit exzellenter Wärmebeständigkeit schließen Klebstoffmischungen, wie solche von Phenol/Vinyl, Phenol/Nitril, Phenol/Neoprene, Epoxy/Phenole, Epoxy/Polyamide, Epoxy/Polysulfide, Epoxy- Silicone und Nitril-Kautschuk/Epoxy-Typen, Epoxidharzklebstoffe, Phenoxyharzklebstoffe, Polysulfonharzklebstoffe, Polyallylsulfonharzklebstoffe, Siliconharzklebstoffe, Polyamidimidklebstoffe, Polyimidklebstoffe ein.
Beim Verbinden des porösen Blattes 16 an zumindest eine Formnestoberflächenseite, in der die Heizmediumlöcher ausgebildet sind, von jedem Formteil mittels des vorangehend beschriebenen wärmewiderstandsfähigen Klebstoffes, kann der Klebstoff auf die ganze Oberfläche des porösen Blattes und/oder die ganze Fläche der Formnestseitenoberfläche aufgebracht werden. Als eine Alternative kann der Klebstoff, um das poröse Blatt zu verbinden, durch örtliche Beschichtung aufgebracht werden. Wenn das poröse Blatt lokal mittels des Klebstoffes befestigt wird, ist dem Heizmedium, das durch die Heizmediumlöcher zugeführt wird, gestattet, in größerer Proportion in Richtung der Oberfläche des porösen Blattes zu fließen, verglichen mit einem porösen Blatt, das, nachdem die ganze Oberfläche des porösen Blattes und/oder die ganze Fläche der Formnestseitenoberfläche mit dem Klebstoff beschichtet wurde, aufgebracht wurde. Dies macht es möglich, das Heizmedium gleichmäßig in dem Formnest zu verteilen, wobei eine gleichmäßige Erwärmung durchgeführt werden kann und ein gut geformter Artikel frei von Lunkern zwischen den Partikeln auf diese Weise erhalten werden kann, auch bei Dampf mit geringerem Druck.
Wenn der Klebstoff lokal aufgebracht wird, wird bevorzugt der Klebstoff in einer solchen Weise benutzt, daß der ganze mit Klebstoff versehene Bereich mit 1 bis 30 % der Oberfläche einer Seite des porösen Blattes umfaßt. Um das poröse Blatt lokal mit dem Klebstoff zu binden, kann der Klebstoff in verschiedenen Formen, wie Linien oder Punkten, aufgetragen werden. Im allgemeinen ist es bevorzugt, die Verbindung mit Klebstoff, aufgetragen in Form von Punkten, verteilt nach vorbestimrnten Intervallen, herzustellen, so daß die Fläche des Klebstoffes 0.01 bis 10 cm² per Punkt und die ganze Fläche der Punkte des Klebstoffes etwa 1 bis 30 %, wie vorangehend beschrieben, umfaßt. Hier ist es notwendig, darauf zu achten, daß der Klebstoff ohne das vollständige Verschließen der Heizmediumlöcher erfolgt. Unter diesem Gesichtspunkt wird bevorzugt, den Klebstoff nicht nahe den Heizmediumlöchern aufzubringen, insbesondere hauptsächlich den Mittelpunkt zwischen jedem Heizmediumloch und seinem benachbarten Heizmediumloch zu belasten.
Ein Formteil mit einem porösen Blatt, lokal gebunden an zumindest einer Formnestseitenoberfläche, in welcher Heizmediumlöcher ausgebildet sind, kann gebildet werden durch lokales Beschichten des porösen Blattes und/oder der Formnestseitenoberfläche mit einem zähen oder Hotmelt-Kleber, zusammengesetzt aus den vorangehend beschriebenen Klebstoffen und Pressen des porösen Blattes gegen die ausgewählte Formnestseitenoberfläche (im Falle von Hotmelt-Klebstoff in einem Stadium, in dem der Klebstoff erhitzt und geschmolzen ist). Wenn der Klebstoff auf das poröse Blatt und/oder die Formnestseitenoberfläche aufgebracht ist, soll die aufgebrachte Dicke des Klebstoffes bevorzugt 3 bis 50 um sein.
In den Fällen, in denen ein zäher Klebstoff als Klebstoff zum Verbinden des porösen Blattes benutzt wird, ist es bevorzugt in der Form eines Doppelklebebandes. Wenn ein Hotmelt- Klebstoff benutzt wird und ein gewebter Stoff als poröses Blatt benutzt wird, ist es möglich, als bevorzugte Ausführungen, ein poröses Blatt herzustellen, in dem der Hotmelt-Klebstoff in mehrere Fäden geformt wird und dann diese Fäden in gleichen Intervallen zusammen mit Fäden eines wärmewiderstandsfähigen Materials, wie einem wärmewiderstandsfähigen Polymer oder durch Weben von mit Hotmelt-Klebstoff beschichteten Fäden und Fäden, hergestellt aus einem wärmewiderstandsfähigen Material in einer Rate von einem der zuerst genannten Fäden zu mehreren der zuletzt genannten Fäden und dann das poröse Blatt unter Hitze gegen die formnestdefinierende Wand jedes Formteiles mit einem Eisen oder dergleichen zu pressen, so daß das poröse Blatt lokal an die Formnestwand gebunden wird.
Als vorgeschäumte thermoplastische Partikel, die im Verfahren der Erfindung benutzbar sind, können vorgeschäumte Partikel, hergestellt aus jedem Harz als Basismaterial benutzt werden, solange wie das Harz ein thermoplastisches Harz ist. Geeignete vorgeschäumte Partikel schließen zum Beispiel solche hergestellt aus Styrolharzen, wie Polystyrol, Poly-P- Methylstyrol, Styrol-Acrylnitril-Copolymere und Styrolmaleinanhydrid-Copolymere, Olefinharze, wie Polyethylen von unterschiedlicher Dichte (high-density Polyethylen, low- density Polyethylen, low-density linear Polyethylen und dergleichen), Polypropylen, Ethylenpropylen-Copolymere, Ethylenbuten-Copolymere, Propylenbuten-Copolymere und Propylenethylenbuten-Terpolymere; Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid; verschiedene Nylons; und verschiedene Polyester ein.
Als Heizmedium für das Erhitzen der vorgeschäumten thermoplastischen Partikel, die in das Formnest 9 eingefüllt werden, wird üblicherweise Dampf verwendet. Der Druck des Dampfes, der für den Erhitzungszweck benutzt wird, variiert abhängig von der Art des Basisharzes der vorgeschäumten Partikelchen, der Dampfdurchlässigkeit des porösen Blattes 16 etc. Wenn ein poröses Blatt mit einer Dicke von 5-100 um und einer Porengröße von etwa 10 Å bis etwa 100 um benutzt wird als poröses Blatt 16, wie vorangehend beschrieben, kann der Dampfdruck im allgemeinen etwa 0-2 kg/cm² (G) für vorgeschäumte Partikelchen, hergestellt aus Styrolharzen als Basismaterial, und etwa 0,5-5 kg/cm² (G) für vorgeschäumte Partikelchen, hergestellt aus einem Olefinharz als Basismaterial, gewählt werden. Die Benutzung von Formteilen mit einem porösen Blatt, lokal gebunden auf die das Formnest definierenden Wände, macht es daher möglich, den Formdampfdruck zu erniedrigen um etwa 5-20 %, verglichen mit konventionellen Methoden, in denen die Formteile ohne Bedeckung mit einem porösen Blatt benutzt werden, was zu einer Reduzierung von Energiekosten führt.
In der vorangehend beschriebenen Ausführung werden die Heizmediumlöcher durch Einpassen der Kernentlüftungsstutzen in korrespondierende Durchgangslöcher, ausgebildet in den Kernentlüftungsstutzen, gebildet. Die Durchgangslöcher, ausgebildet in diesen Kernteilen können auch direkt benutzt werden als Heizmediumlöcher ohne die Kernentlüftungsstutzen dadrin, da die Heizmediumlöcher durch ein permeables poröses Blatt bedeckt sind gemäß der Erfindung und daher keine Chance für das Festsetzen der Heizmediumlöcher mit geschmolzenem Harz besteht. Beim Entfernen jedes geformten Artikels aus der Form kann der geformte Artikel mittels eines Auswerfers entfernt werden, wie es bekanntermaßen praktiziert wird. In den Fällen, in denen die Formentleerung mit Benutzung eines Auswerfers durchgeführt wird, sollte das poröse Blatt ein Durchgangsloch für die Passage des Auswerfers enthalten. Alternativ kann der geformte Artikel auch an Stelle solch eines Auswerfers durch Ausstattung mit einer Einrichtung entfernt werden, die in der Lage ist, Druckluft von 3-15 kg/cm² (G) durch den Einfüllstutzen für die vorgeschäumten Partikel einzuführen und die Druckluft gegen den geformten Artikel zu blasen. In diesem Fall wird der kommerzielle Wert des hergestellten geformten Artikels weiter erhöht.
Die Erfindung wird nachfolgend in weiteren Details durch die folgenden Beispiele beschrieben.

Beispiele 1-4

In jedem der Beispiele wurde ein Autoklav mit einer Kapazität von 400 l mit 220 l Wasser befüllt, 100 kg Harzpartikel, wie in Tabelle 1 dargestellt (Gewicht: etwa 7 mg je Partikel in Beispielen 1 und 2, und etwa 1.8 mg je Partikel in Beispielen 3 und 4), dem Treibmittel der Art und Menge wie in Tabelle 1 angegeben und 50 g von Aluminiumoxid. Nachdem das Innere des Autoklaven erhitzt wurde auf die Schäumtemperatur, angegeben in Tabelle 1, wurde der Inhalt bei dieser Temperatur während 20 Minuten gehalten. Ein Ventil, das am Boden des Autoklaven vorgesehen wurde, wurde dann geöffnet, um den Inhalt des Autoklaven unter atmosphärischem Druck herauszulassen, wobei vorgeschäumte Partikelchen mit einer Schäumrate, wie in Tabelle 1 angegeben, erhalten wurden.
Diese Partikel wurden in die Form des Produktionsapparates, wie in Fig. 1 dargestellt, gefüllt. Jedes Formteil hat ein 900 mm x 1200 mm poröses Blatt aus "MICROTEX NFT-5200" (Handelsname; Produkt von Nitto Denko Corporation, Osaka, Japan), das mit einem Siliconklebstoff auf die Formnestseitenwand in dem Bereich, in dem die Dampflöcher ausgebildet sind, aufgebracht wurde. Das poröse Blatt wurde durch Aufbringen des Siliconklebstoffes 5 mm weit entlang aller vier Seiten des Bereiches der Formnestseitenwände des Formteiles aufgebracht, in diesem Bereich war das poröse Blatt mit dem Formteil verbunden und des weiteren durch Nacheinanderaufbringen von Siliconklebstoff als 2-mm- Durchmesser-Punkte in einem Zentrum des Bereiches der Formnestseitenwand und dann als 2-mm-Durchmesser-Punkte an all den Kreuzungspunkten von imaginären Linien, die in Intervallen von 30 mm parallel mit einer imaginären X-Achse, gezogen durch das Zentrum der Fläche und weiter imaginäre Linien sich erstreckend in Intervallen von 30 mm parallel mit einer imaginären Y-Achse, gezogen durch das Zentrum der Fläche. Zusätzlich wurde ein Teil des porösen Blattes, und zwar der Teil gegenüber dem Einfüllstutzen für die vorgeschäumten Teilchen, getrennt von dem übrigen Teil des porösen Blattes.
Die vorgeschäumten Teilchen, wie eingefüllt, wurden erhitzt bei einem Druck des Formdampfes, dargestellt in Tabelle 1, wobei ein geformter Artikel von 900 mm x 1200 x 500 mm erhalten wurde, dessen Konfigurationen in Übereinstimmung mit dem Formnest waren. Im Hinblick auf den erhaltenen geformten Artikel, seine Schäumrate, seine Zehn-Punkte mittlere Rauhheit R&sub2;), die Gegenwart oder Abwesenheit von Markierungen der Dampflöcher und seine äußere Erscheinung sind ebenfalls in Tabelle 1 dargestellt. Die Benutzung der oben beschriebenen Form verblieb frei von Harzverklebungen der Dampflöcher oder der porösen Blätter an Positionen entsprechend den Stellen der Dampflöcher, auch nachdem kontinuierliche Formoperationen von 1000 Zyklen durchgeführt wurden, jeder all die Schritte vom Einfüllen der vorgeformten Partikelchen bis zum Auswerfen eines fertigen geformten Artikels einschließend.

Beispiel 5

Ein Siliconklebstoff wurde auf die ganze Oberfläche auf einen Bereich auf einer Formnestseitenwand von jedem Formteil entsprechend denen in den Beispielen 1 bis 4 benutzten aufgebracht, in dem Bereich waren auch die Dampflöcher ausgebildet, jedoch ohne Verschließen der Dampflöcher. Ein 90 um dicker gewebter Stoff, der aus Polyethylenterephthalat- Fäden gebildet wurde, die einen Durchmesser von etwa 48 um und definierte Zwischenräume von etwa 50-70 um Weite zwischen den Fäden aufwiesen, wurde mit dem Bereich der Formnestseitenwand verbunden. Vorgeschäumte Partikel, wie die in Beispiel 1 benutzten, wurden in die Form gefüllt und wurden mit 1.7 kg/cm² (G) Dampf erhitzt, wobei die vorgeschäumten Teilchen geformt wurden. Die Form bliebt auch frei von Harzverstopfungen der Dampflöcher oder der porösen Blätter an den Positionen entsprechend den Stellen der Dampflöcher, auch nach 1000 Zyklen kontinuierlicher Formoperationen.

Vergleichsbeispiele 1-2

Geformte Artikel wurden erhalten durch die folgenden Prozeduren von Beispiel 1 und 3 mit Ausnahme, daß keine porösen Blätter "MICROTEX NFT-5200" mit den das Formnest definierenden Wänden der Formteile verbunden wurden. Die Zehn-Punkte mittlere Rauhheit (R&sub2; von jedem der hergestellten geformten Artikel ist gezeigt zusammen mit der Gegenwart oder Abwesenheit von Markierungen von Dampflöchern und die äußere Erscheinung in Tabelle 1. Die Formen entwickelten Harzverstopfungen der Dampflöcher bei etwa 7.000 Zyklen kontinuierlicher Formoperationen.
Die Oberfläche der geformten Artikel, erhalten nach Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1, wurden mittels eines Oberflächenrauhigkeitsmeßgerätes ("SURFCORDER SE-30D", Handelsname; hergestellt von K.K. Kosaka Kenkyusho) gemessen. Die Diagramme sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt. In jeder der Fig. 3 und 4 ist die aufgezeichnete Richtung dargestellt entlang der Achse der Abzisse, während die vertikale Vergrößerung entlang der Achse der Ordinaten aufgenommen ist.
Im vorliegenden Fall bedeutet der Ausdruck "Zehn-Punkt mittlere Rauhheit", wie er hier benutzt wird, die mittlere Rauhheit, definiert in JIS B0601. Des weiteren wurde jede Messung mittels des Oberflächenrauhheitsmeßgerätes durchgeführt, indem als eine Standardlänge ein gewünschter 90 cm langer Bereich auf einer Linie, die sich durch die Oberflächenbereiche entsprechend einiger Dampflöcher erstreckte, ausgewählt wurde und dann die Oberflächenrauhheit entlang der 90 cm langen Sektion unter den Bedingungen, bestehend aus 0.8 Einschnittwert und 2 um Kontaktfühlerspitzendurchmesser, gemessen wurde. Tabelle 1 Treibmittel Geformte Artikel Art der Harzpartikel Schäumtemperatur (ºC) Schütt-Schäumrate der vorgeschäumten Partikel (Mal) Formdampfdruck (kg/cm² G) Art Menge (kg) Expansionsrate (Mal) Zehn-Punkte Durchschnittsrauhigkeit R&sub2;(um) Markierungen von Dampflöchern Aussehen Vergleichsbeispiele Beispiele Dichte Gelgehalt P/E random copolymer2) (Ethylen Gehalt: 2,5 Gew.-%) keine ausgebildet gut Lunker im Harz 1) Low-density PE: 2) P/E random copolymer: propylen ethylen random copolymer 3) DDM: dichlorodifluoromethan 4) DDM + TFH (7:3): dichlorodifluoromethan + trichlorofluoromethan (Gewichtsverhältnis 7:3)

Claims

1. Formwerkzeug mit einem Formnest (9), gebildet durch Kombination von Formteilen (1,2), deren jede mehrere durchgehende Heizmediumlöcher (8) für die Zufuhr eines Heizmediums, wie Dampf, aufweist, wobei zumindest eines der Heizmediumlöcher von einem porösen Material abgedeckt ist, zum Herstellen eines geschäumten Formkörpers, in dem vorgeschäumte thermoplastische Partikel in das Formnest (9) eingefüllt und dann ein Heizmedium durch die Löcher zum Erhitzen und Schmelzbinden der Partikel zu einem Körper, entsprechend dem Formnest eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Formteile von einem permeablen porösen Blatt (16), gefertigt aus einem wärmebeständigen Polymer, bedeckt ist, wobei das Blatt (16) zumindest über den Heizmediumlöchern auf einer Seite des Formnestes eine mittlere Porengröße von 10 Å bis 100 um aufweist.

2. Formwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem das Blatt (16) örtlich mit einem wärmebeständigen Kleber mit der formnestseitigen Wand von jedem Formteil (1,2) zumindest über den Heizlöchern verbunden ist.

3. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem das Blatt (16) aus einem Polymer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polytetrafluorethylen, Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat gefertigt ist.

4. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem das Blatt (16) aus einem Polymer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamiden, Polyarylaten, Polysulfonen, Polyethersulfonen, Polyetherimiden, Polyamide-imiden, Polyphenylensulfiden, Polyetheretherketonen und Polyoxybenzoaten, gefertigt ist.

5. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Blatt unter Einsatz einer Kombination von wärmeständigen Polymeren gefertigt ist.

6. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Blatt ein poröses Blatt ist, das durch Strecken eines Kunststoffblattes erhalten wurde, das mindestens 35 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffes enthält, um das Kunststoffblatt porös zu machen.

7. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Blatt (16) ein gewebtes Material aus einem wärmebeständigen Polymer in Gestalt von Fäden mit einem Durchmesser von 1 bis 70 um ist.

8. Formwerkzeug nach Anspruch 2, bei dem das Blatt (16) ein gewebtes Material ist, das durch Weben eines fadenartigen Heißschmelzklebers in gleichen Intervallen zusammen mit Fäden aus einem wärmebeständigen Polymer gebildet ist und wobei das gewebte Material örtlich mindestens mit dem Bereich der formnestseitigen Wand durch Erhitzen und Pressen des gewebten Materials an zumindest diesen Bereich der formnestseitigen Wand verbunden ist.

9. Formwerkzeug nach Anspruch 2, bei dem das Blatt (16) ein gewebtes Material ist, das durch Weben eines fadenartigen wärmebeständigen Polymers, das mit einem Heißschmelzkleber oberflächenbeschichtet ist, in gleichen Intervallen zusammen mit Fäden aus einem wärmebeständigen Polymer gebildet ist und wobei das gewebte Material örtlich mindestens mit dem Bereich der formnestseitigen Wand durch Erhitzen und Pressen des gewebten Materials an zumindest diesen Bereich der formnestseitigen Wand verbunden ist.

10. Formwerkzeug nach Anspruch 2, bei dem das Blatt (16) örtlich derart gebunden ist, daß der gesamte Bereich des Klebers 1-30 % der Oberfläche einer Seite des Blattes beträgt.

11. Formwerkzeug nach Anspruch 2, bei dem das Blatt (16) örtlich durch eine Mehrzahl von Klebepunkten verbunden ist, wobei die Fläche jedes Klebepunktes 0,01-10 cm² und die Gesamtfläche der Klebepunkte 5-30 % der Oberfläche von einer Seite des Blattes beträgt.

12. Formwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem das poröse Blatt (16) eine Dicke von 5-10 um aufweist.

13. Formwerkzeug nach Anspruch 2, bei dem die wärmebeständigen Kleber aus der Gruppe, bestehend aus Phenol/Vinyl, Phenol/Nitril, Phenol/Neopren, Epoxy/Phenol, Epoxy/Polyamid, Epoxy/Polysulfid, Epoxy/Silikon und Nitril Kautschuk/Epoxy Type, Epoxydharzkleber, Phenoxyharzkleber, Polysulfonharzkleber, Polyallylsulfonharzkleber, Silikonharzkleber, Polyamidiminkleber und Polyimidkleber ausgewählt ist.

14. Formwerkzeug nach Anspruch 2, bei dem die Beschichtungsdicke des Klebers 3-50 um beträgt.

15. Formwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem die Heizmediumlöcher in den Kernentlüftungsstutzen (7) ausgebildet sind, die in die in den Formteilen (1,2) gebildeten Durchgangslöcher (6) eingesetzt sind, wobei mehrere der Heizmediumlöcher (8) in jedem Kernentlüftungsstutzen (7) ausgebildet sind und das poröse Blatt (16) zumindest die Kernentlüftungsstutzen (7) abdeckt.

16. Verwendung eines Formwerkzeuges nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Blatt (16) eine Dicke von 5-100 um und eine durchschnittliche Porengröße von 10 Å bis 100 um aufweist, um vorgeschäumte thermoplastische Partikel, die im wesentlichen aus Styrolharzen gefertigt sind, mit 0-2 kg/cm² (G) Dampf zu erhitzen und zu formen.

17. Verwendung eines Formwerkzeuges nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Blatt (16) eine Dicke von 5-100 um und eine mittlere Porengröße von 10 Å bis 100 um aufweist, um vorgeschäumte thermoplastische Teilchen, die im wesentlichen aus Olefinharzen gefertigt sind, mit 0.5-5 kg/cm² (G) Dampf zu erhitzen und zu formen.