Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schaum¬ stoff-Formkörpern aus Po lyo lefi nen . Unter Polyolefine im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol oder Copo lyme r i sate zu verstehen. Von besonderer Bedeutung sind hierbei Artikel aus expandiertem Polypropylen-Partikelschaum (Kurzform: EPP), beispielsweise für den Kfz-Innenraum (Kniepolster, Säulenverkleidungen, Einlagen für Ablagefächer, Sonnenblenden etc.)

In der DE-A-33 30 826 wird nun ein Verfahren zum Herstellen von Schaumstoff-Formkörpern durch Verschweißen von Polyolefin- Schaumstofftei l c en bei Temperaturen oberhalb des Erweichungs¬ bereiches des Polyolefins in geschlossenen Formen beschrieben, wobei die Formen ganz oder überwiegend aus Sintermetall bestehen. Mit der Verwendung von Sintermetall als Werkstoff * für die Formen soll erreicht werden, daß die Druckbeaufschlagung der Form mit Gasen, das Entspannen, die Beheizung mit Wasserdampf und die Kühlung mit Wasser nicht mehr über Düsen vorgenommen werden muß, sonderen direkt durch die Poren des Sintermetalls geschehen kann, insbesondere um die Zykluszeit zu verringern. Das eigentliche Ziel des in dieser Druckschrift besc riebenen Verfahrens besteht jedoch darin, Schaumstoff- Formkörper aus Polyolefinen bereitzustellen, die eine einwandfreie glatte, Lunkerfreie und praktisch nicht abrieb¬ fähige Oberfläche aufweisen. Da jedoch die Formen aus Sinter¬ metall eine offene Metalloberfläche mit hinterschnittenen Öffnungen besitzen, gelangt häufig beim Prozeß unter Verschmutzung Material in die Poren, was dann zur Folge hat, daß die oben beschriebene angestrebte Zielsetzung hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften des Artikels nur unbefriedigend erreicht wird.

Di e Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren zum Herstel len von Schaumstoff-Formkörpern, insbesondere von Arti keln aus EPP-Schau , bere tzustel len, das bei geringer Zykluszeit zu Artikeln führt, die eine lackierfähige, gleichmäßige, geschlossene Oberfläche aufweisen, und zwar unter Verwendung einer Vorrichtung, bestehend aus das Formnest umgebenden Formtei len, dem Füller sowie den Dampfkammern und Dampfdüsen .

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß in das Formnest ein zusätzliches Formelement mit Lochstruktur eingesetzt wird, das bei möglichst gleichmäßiger Oberfl chenstruktur dampf¬ durchlässig und dampfvertei lend ist, wobei es zweckmäßig ist, wenn das Formelement an der Innenseite des dem Füller abgewandten Formtei ls anliegt.

Insbesondere wi rd ein Formelement verwendet, dessen Lochantei l bezogen auf die Gesamtoberfläche des Elementes 6 bis 65 %, insbesondere 11 bis 25 %, beträgt, wobei dessen Lochstruktur so beschaffen ist, daß eine Kugel von 0,8 mm Durchmesser, insbesondere 0,6 mm Durchmesser, nicht durch ein Loch fallen kann. Bei diesen Formelement-Parametern werden in über¬ raschender Weise die besten Oberflächeneigenschaften des Artikels erreicht.

Als Formelement kommt vorzugsweise

- ein Sieb, insbesondere ein metallisches Sieb;

- ein Gitter, insbesondere ein metallisches Gitter; oder

- ein Vlies, insbesondere ein Po lypropy lenv l i es oder Polyestervlies, zur Anwendung .

Die Erfindung wird. nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf zwei schematische Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung mit dem zusätzlichen Formelement;

Fig. 2 ein Formelement mit Siebstruktur.

Nach Fig. 1 besteht die Vorrichtung (1 ) aus folgenden Tei len:

Formnest (2);

Formtei le (3, 4);

Füller (5);

Dampfkammern (6, 7);

Dampfdüsen (8, 9); erfindungsgemäßes Formelement ⁽ 10 ⁾ .

Unter Verwendung dieser Vorrichtung laufen gemäß dem allgemeinen Stand der Technik folgende Ve rfah rens sc h r i t t e ab:

a) Zunächst wi rd das Formnest mit den entsprechenden Ausgangs¬ substanzen gefüllt (DE-A-33 30 826), -wobei man zwischen dem Crackspalt- und dem D ruc k fü l lve r fah ren unterscheidet. Die Füllung nach dem C rac k spa 11 ve r ah ren ist drucklos möglich, eignet sich jedoch nur für flächige Artikel. In der Regel wird das ruc k fü l lve r fah ren bevorzugt, wobei der Füller¬ druck etwa 1,5 bis 3,5 bar beträgt.

b) Das anschließende Verschweißen der Schaumpartikel als der wesentliche Ve rfah rens s c h r i t t erfolgt oberhalb des Erweichungsbereiches des Polyolefins, wobei bei der Herstellung von EPP-Schaum die M i nde sttempe ratu r 130°C, insbesondere 140°C, beträgt. Als Dampfdruck wird in der Regel 2,5 bis 4,5 bar gewählt, wobei der Dampfdruck von der Artikeldichte abhängig ist.

c) Danach wird die Vorrichtung gekühlt. Dabei wird der Druck im Artikel während des Kühlens durch Ausdiffundieren des Wasserdampfs und der Luft abgebaut. Nachdem die Vorrichtung auf 70 bis 90°C abgekühlt ist, kann der Artikel entformt werden.

d) Artikel, deren Dichte kleiner ist als 55g/ L , müssen nach der Entfor ung durch Wä rme l age rung bei 80 C stabi lisiert werden, da die enthaltene Feuchtigkeit sonst einen bleibenden Verzug und erhöhten Schrumpf verursachen kann.

Der oben beschriebene Ablauf und die Parameter des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens bleiben unverändert. Neu ist, daß zusätzlich in das Formnest das Formelement mit Lochstruktur eingesetzt wird.

Fig. 2 zeigt in der Drauf- bzw. Seitenansicht ein Sieb (11) als Formelement (10; Fig. 1), bestehend aus Kette (12) und Schuß (13), und zwar unter Bi ldung einer Lochstruktur (14) . Durch den Einsatz des Siebes werden die Abzeichnungen der Dampfdüsen auf der Artikeloberfläche verhindert; andererseits kann sich der Dampf auf der gesamten Oberfläche vertei len. Dies verbessert die Verschweißung der Partikel an der Oberfläche so, daß keine Zwischenvolumina entstehen. Die geschlossene Oberfläche ist lackierfähig.

Den gleichen Effekt erzielt man, wenn statt des Siebes ein Gitter oder ein Vlies in das Formnest eingelegt wird. Das Vlies haftet später am Artikel, wobei es vor der Lackierung abgezogen ( Po lyest e rv l i es ) oder überlackiert ( Po lypropy len- v l i es ) we rden kann .