Beschreibung

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.

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.

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.

DE-A 44 21 016 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von C0 _2- 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.

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.

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 2 153 982 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.

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.

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.

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/mm ² erzielt wird. Zudem ist die Homogenität der Schweißnahtfestigkeit deutlich erhöht. Darüber hinaus weisen die erfindungsgemäßen zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten gleichzeitig einen verbesserten Flammschutz auf.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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).

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).

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.

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.

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.

In Schritt a) werden strukturierte Vertiefungen in mindestens eine Kontaktfläche von mindestens einer der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten eingebracht.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

Die strukturierten Vertiefungen sind vorzugsweise karoförmig, rautenförmig, rechteckförmig, quadratförmig oder gitterförmig, mehr bevorzugt gitterförmig.

Der Vorgang des thermischen Verschweißens innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der mindestens zweilagigen thermoplastischen Schaumstoffplatten umfasst mindestens die Schritte b) und 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Vorzugsweise beträgt die Standzeit 1 ,1 bis 2 Sekunden, mehr bevorzugt 1 ,6 Sekunden.

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.

Die Menge an Absorber (fest) auf einer Kontaktfläche beträgt normalerweise 0,01 g/m ² bis 00 g/m ² , bevorzugt 0,1 g/m ² bis 50 g/m ² . Besonders bevorzugt 1 g/m ² bis 20 g/m ² . Die Absorber können einseitig oder beidseitig aufgetragen werden.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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.

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.

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.

Das Gegeneinanderdrücken der Kontaktflächen erfolgt im Allgemeinen im Sekunden- bis Minutenbereich. Schritt c) wird nach Schritt b) durchgeführt.

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.

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/mm ² , mehr bevorzugt von mindestens 0,14 N/mm ² , noch mehr bevorzugt von mindestens 0,2 N/mm ² auf.

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.

Die Zugfestigkeit der Schweißnaht beträgt an den Stellen ohne Strukturierung mindestens 0,13 N/mm ² bis 1 N/mm ² . 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.

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.

Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass bei Verwendung eines Extrusionsschaumstoffes die entsprechende Oberfläche auch als extrusionshautfrei anstelle von schäumhautfrei bezeichnet wird.

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 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).

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.

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.

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.

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.

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.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Thermoplastische Schaumstoffplatte, die zumindest zweitägig ist, herstellbar gemäß dem vorstehen beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen verdeutlicht.

1. Präparation der zu verschweißenden dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten

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.

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.

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.

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.

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.

2. Verschweißung Die gemäß vorstehenden Ausführungen für die jeweiligen Beispiele präparierten dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten werden in einer Verschweißungsanlage thermisch verschweißt.

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.

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.

Der Abstand zwischen den Heizelementen und den zu verschweißenden Platten beträgt 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. .

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.

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.

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.

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

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.

4. Messergebnisse

Tabelle 1 : Messergebnisse zur Verschweißung von dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten; Beispiel 1 , 2 und 8 sind Vergleichsbeispiele, die Beispiele 3 bis 7 sind erfindungsgemäß.

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 %

² Schaumverlust 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 %

³ Der 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/mm ² ) 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).

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/mm ² ; gegenüber 0,29 und 0,32 N/mm ² in Vergleichsbeispiel 1 und 2) belegen.

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.