DE202009007494U1 - Mehrschichtige thermoplastische Blattmaterialien und daraus hergestellte thermogeformte Gegenstände - Google Patents

Mehrschichtige thermoplastische Blattmaterialien und daraus hergestellte thermogeformte Gegenstände Download PDF

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Abstract

Ein mehrschichtiges Blatt mit zwei Oberflächenschichten und wahlweise ein oder mehreren inneren Schichten, wobei dieses mehrschichtige Blatt eine nichtgeschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht (A), eine geschäumte thermoplastische Polymerschicht (B) und eine optionale, nichtgeschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht (C) aufweist mit einer Gesamtschichtdicke von etwa 0,5 bis etwa 20 mm und einem Schaum- zu Festmaterial-Verhältnis von größer als 1 und wobei:
(a) die nichtgeschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht (A) eine Dicke im Bereich von etwa 0,25 bis etwa 6 mm aufweist und
(b) die geschäumte thermoplastische Polymerschicht (B) zu einer gesamten Dichtereduktion von wenigstens etwa 5 Gew.-% führt und in Abwesenheit der optionalen Oberflächenschicht (C) eine Oberflächenschicht ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft mehrschichtige thermoplastische Folien- oder Blattmaterialien, die für Thermoformanwendungen, einschließlich der Thermoformgebung von Kühlschrankauskleidungen geeignet sind. Die vorliegende Erfindung betrifft auch Gegenstände, die aus mehrschichtigen Blattmaterialien, einschließlich thermogeformten Kühlschrankauskleidungen, hergestellt sind. Im Folgenden wird der Begriff ”Blatt” als generischer Begriff verwendet, der die Begriffe ”Folie” und ”Blatt” mit umfasst.
  • Extrudierte thermoplastische Blattmaterialien in Abhängigkeit der Auswahl des thermoplastischen Basisharzes werden in weiten Bereichen von Anwendungen, einschließlich der Thermoformgebung zu Teilen für haltbare Endverbraucherprodukte verwendet, wie z. B. Kühlschrankauskleidungen, Einsätze für Badewannen und Duscheinheiten, verschiedene Bank- und Sitzeinheiten, Karosserietafeln für verschiedene Arten von Fahrzeugen, Wegweisertafeln usw.. Dünnere extrudierte thermoplastische Blattmaterialien können ebenfalls für die Formgebung zu Verpackungsmaterialien für eine breite Spanne von Materialien, wie z. B. Lebensmittel, Getränke, Reinigungs- und Waschmittelprodukte, Kosmetika, Pharmazeutika, verwendet werden oder sie können ebenfalls verwendet werden, wenn sie zu kontinuierlichen Profilen extrudierte werden.
  • Bei dem gegenwärtigen ökonomischen und umweltpolitischen Interesse, die Kosteneffektivität und die Effizienz von Produkten und Prozessen, für deren Produktion zu verbessern, gibt es ein kontinuierliches Interesse, thermoplastische Blattmaterialien bereitzustellen und zu erhalten, die die Verringerung der Rohmaterialmengen und der für deren Produktion benötigte Energie und deren weitere Verwendung, um thermogeformte Gegenstände zu bilden, zu erleichtern. Thermoplastische Blattmaterialien mit einer geschäumten thermoplastischen Schicht und wenigstens einer nicht geschäumten festen thermoplastischen Schicht sind ebenfalls bekannt und werden als AB-Strukturen (eine einzelne feste Deck- und Schaumschichten) und ABA-Strukturen (Schaumschicht zwischen zwei festen Deckschichten) bezeichnet.
  • US-Patent 6,544,450 lehrt ein Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen Schaumschicht, umfassend das In-Kontakt-Bringen eines geschmolzenen Polymers mit einem Treibmittel, Aufschäumen der Mischung in einem Bereich niedrigeren Druckes innerhalb einer Blattextrusionsanlage und Ziehen und Komprimieren des Extrudats, um ein thermoplastisches Schaumblatt mit einer einheitlichen Dicke zu bilden. Blattmaterialien mit einer geschäumten Schicht zwischen zwei nichtgeschäumten Oberflächenschichten (ABA-Struktur) werden gezeigt.
  • US-Patent 6,589,646 lehrt mehrschichtige Kompositblatt- oder Folienmaterialien mit AB-Strukturen, die wenigstens eine dickere feste Substratschicht A mit einer Dicke von 0,1 bis 50 mm und wenigstens eine dünnere geschäumte funktionelle Schicht B mit einer Dicke von 0,04 bis 2 mm aufweisen. Diese richten sich insbesondere auf die Verwendung zur Herstellung thermisch isolierender Formkörper, wie z. B. Kühlschrankauskleidungen, bei denen eine Polyurethanschaumisolierung auf die geschäumte Oberfläche aufgebracht wird.
  • GB 1,595,128 beschreibt ein Rohr, das ein geringeres Gewicht aufweist und aus einem thermoplastischen Material hergestellt ist mit einer zentralen Schaumschicht zwischen zwei äußeren festen Schichten (ABA-Struktur). Das Rohr wird durch Coextrusion hergestellt und das Material für die zentrale Schicht enthält ein Treibmittel.
  • GB 1,411,132 beschreibt Formkörper, die aus einem Schaumkern mit geschlossenen Zellen mit einer glatten und glänzenden Oberfläche hergestellt werden. Die Formkörper werden durch Extrudieren eines thermoplastischen Materials, dass einen Füllstoff und ein Treibmittel enthält, hergestellt. Die Oberfläche der Extrusionsdüse wird bei einer Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels gehalten.
  • US-Patent 5,364,696 lehrt die Verwendung von geschäumten Polystyrolblättern zur Thermoformgebung zu tiefgezogenen Gegenständen, die optional eine integrale Oberflächenschicht hoher Dichte aufweisen.
  • EP-A 0 084 360 beschreibt eine Schrumpfummantelungshülle, die aus einer geschäumten und einer nichtgeschäumten Polystyrolschicht hergestellt wird. Um eine ausreichende Schlagabsorption zu erreichen, beträgt die Dicke der geschäumten Schicht 0,1 bis 1 mm. Die Dicke der nichtgeschäumten Schicht beträgt 2 bis 160 mm. Sie dient zur Bedruckbarkeit und kann ebenfalls als Schutzschicht für Glasflaschen verwendet werden.
  • US-Patent 4,069,934 beschreibt eine andere Schrumpffolie, die aus einer inneren Schaumschicht mit geschlossenen Zellen aus Polystyrol und Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und aus einer nichtgeschäumten äußeren Schicht aus Polyethylen hergestellt wird.
  • Es ist nun aber festgestellt worden, dass, obwohl diese Lehren einige Vorteile, einschließlich Gewichtsreduktion, für formbare Blattmaterialien bereitstellen, dennoch ein anhaltendes Interesse besteht, thermoplastische Blattmaterialien zu erhalten, die die Verringerung der Mengen von sowohl Rohmaterial als auch Energie, die zur Herstellung von thermogeformten Gegenständen benötigt wird, erleichtern. Es ist ebenfalls insbesondere bei der Produktion von großen, durch Thermoformgebung tiefgezogenen Teilen, wie z. B. Kühlschrankauskleidungen, gefunden worden, dass diese Lehren keine ausreichende Balance an Eigenschaften bereitstellen, die für Auskleidungsprodukte und Herstellungsprozesse von Auskleidungen, bei denen Polyurethanschäume auf die Oberfläche von thermogeformten Blattmaterialien aufgebracht werden, benötigt werden. Das Hauptproblem in dieser Situation ist, das notwendige Eigenschaftsprofil, in erster Linie Steifheit und Modulus, bereitzustellen, bei gleichzeitiger Verringerung der benötigen Ausgangsmaterialien. Alternative wäre es wünschenswert, ein verbessertes Eigenschaftsprofil bei einem Produkt zu erhalten, bei dem ansonsten vergleichbare Mengen an Ausgangsmaterialien verwendet werden. Andere Probleme beinhalten ebenfalls die Verbesserung und Aufrechterhaltung der Beständigkeit gegenüber Beanspruchungsrissbildung bei Blattmaterialien, bei denen eine reduzierte Menge an thermoplastischem Ausgangsharzmaterial verwendet wird.
  • Daher werden entsprechend der vorliegenden Erfindung Lösungen für ein oder mehr dieser Problem und viele andere Probleme bereitgestellt, durch ein mehr schichtiges Blatt mit zwei Oberflächenschichten und optional einer oder mehrerer innerer Schichten, wobei dieses mehrschichtige Blatt eine nichtgeschäumte Oberflächenschicht (A) aus thermoplastischem Polymer, eine geschäumte thermoplastische Polymerschicht (B) und einer optionale, nichtgeschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht (C) enthält und eine Gesamtblattdicke von 0,5 bis 20 mm und ein Schaum- zu Festmaterial-Verhältnis von größer als 1 aufweist und worin: (a) die nichtgeschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht (A) eine Dicke im Bereich von 0,25 bis 6 mm aufweist und (b) die geschäumte thermoplastische Polymerschicht (B) zu einer Gesamtdichteverringerung von wenigstens etwa fünf (5) Gew.-% führt und in Abwesenheit der optionalen Oberflächenschicht (C) eine Oberflächenschicht bildet. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Dicke der nichtgeschäumten Oberflächenschicht (A) wenigstens 0,5 mm, vorzugsweise wenigstens 0,75 mm. In einer Ausführungsform beträgt das Schaum- zu Festmaterial-Verhältnis wenigstens etwa 1,86, vorzugsweise wenigstens etwa 2,33.
  • In einer weiteren Ausführungsform führt das mehrschichtige Blatt gemäß der Erfindung zu einer Dichtereduktion von wenigstens etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens etwa 20 Gew.-%.
  • In weiteren alternativen Ausführungsformen enthält Schicht B in dem mehrschichtigen Blatt ein geschäumtes aromatisches Monovinylidenpolymerharz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus HIPS, GPPS, ABS, Mischungen von zwei oder mehr dieser und Mischung von einem oder mehreren dieser mit einem oder mehreren zusätzlichen Polymeren. Die vorliegende Erfindung beinhaltet Ausführungsformen, bei denen Schicht A und Schicht B coextrudiert werden, Schicht A auf Schicht B filmlaminiert wird oder Schicht A auf Schicht B extrusionsbeschichtet wird. In einer weiteren alternativen Ausführungsform wird B unter Verwendung eines physikalischen Treibmittels oder eines chemischen Treibmittels oder einer Kombination von physikalischem Treibmittel und chemischem Treib- und Nukleierungsmittel geschäumt. In weiteren Ausführungsformen beinhaltet die vorliegende Erfindung einen thermogeformten Gegenstand, der aus einem mehrschichtigen Blatt, wie oben beschrieben, hergestellt wird oder gemäß dem weiter unten beschriebenen Verfahren hergestellt wird.
  • Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung kann in einem Thermoumgebungs-Prozess hergestellt werden, umfassend: Erwärmen eines hierin beschriebenen, mehrschichtigen Blatts zu einem wärmeerweichten, wärmeplastifiziertem thermoformbaren Zustand, Anwendung von Gas-, Vakuum- oder physikalischem Druck auf das wärmeerweichte, wärmeplastifizierte thermoplastische Blatt und Recken des Blatts zu annähernd der endgültigen Teilegröße, Anpassen des Blatts durch Vakuum oder Druck zu der Gestalt einer Form und Trennen des thermoplastischen Teils von der Form. Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung thermisch isolierende Formteile, die durch ein Verfahren hergestellt werden, umfassend: Anordnen einer thermisch isolierenden Schaumschicht an der Seite der Schaumoberflächenschicht eines thermogeformten Teils, das wie hierin beschrieben hergestellt wurde, wobei vorzugsweise die thermisch isolierende Schaumschicht ein Polyurethanschaum ist, die besonders bevorzugt in einer Aussparung oder einem Raum angeordnet ist, der zwischen der Schaumoberflächenschicht des thermogeformten Teils und einer äußeren Gehäuse- oder Abschlussstruktur bereitgestellt wurde, die am meisten bevorzugt ein Kühlschrankkörper oder -tür ist. Eine weitere Ausführungsform betrifft eine Kühleinheit, die einen thermisch isolierenden Formkörper aufweist, der gemäß einer oder mehrerer der oben beschriebenen Verfahren erhältlich ist.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • 1 ist eine dreidimensionale Ansicht einer thermogeformten Auskleidung für den Körperbereich eines Kühlschranks.
  • 2 ist eine schematische Darstellung einer thermogeformten Auskleidung für den Körperbereich eines Kühlschranks.
  • 3 ist ein Querschnitt einer thermogeformten und geschäumten Auskleidung, die in dem Körper eines Kühlschranks angeordnet ist.
  • Zahlenwerte in dieser Offenbarung beinhalten alle Werte von und einschließlich der unteren und oberen Werte in Schritten einer Einheit unter der Voraussetzung, dass eine Trennung von wenigstens zwei Einheiten zwischen einem unteren und einem oberen Wert existiert. Zum Beispiel, wenn eine Zusammensetzung physikalische oder andere Eigenschaften, wie z. B. Dicke und Dichteverringerung etc. größer als 10 ist, ist beabsichtigt, dass alle individuellen Werte, wie z. B. 10, 11, 12, etc. und Unterbereiche, wie z. B. 100 bis 144, 155 bis 170, 197 bis 200, etc. explizit offenbart sind. Für Bereiche, die Werte kleiner als 1 beinhalten oder gebrochene Zahlen größer als 1, (z. B. 1,1, 1,5, etc.) beinhalten, wird eine Einheit als 0,0001, 0,001, 0,01 oder 0,1 als angemessen betrachtet. Für Bereiche, die Einzelzahlen kleiner als 10 beinhalten (z. B. 1 bis 5) wird eine Einheit typischerweise als 0,1 betrachtet. Dies sind nur Beispiele dessen, was beabsichtigt ist und alle möglichen Kombinationen von Zahlenwerten zwischen dem niedrigsten Wert und dem höchsten angegebenen Wert werden als ausdrücklich in dieser Offenbarung angegeben betrachtet. Zahlenwerte werden in dieser Offenbarung unter anderem für Dicke und Dichteverringerung angegeben.
  • Die mehrschichtigen Blätter gemäß der vorliegenden Erfindung sind im Allgemeinen gut für Thermoformgebungsanwendungen geeignet und haben zur Verwendung in diesen Anwendungen spezifische Dicken und Oberflächen, wie sie für die besondere Thermoformgebungsanwendung geeignet sind. Allgemein hat das thermoformbare Blattmaterial eine Gesamtdicke von wenigstens etwa 0,5 mm, vorzugsweise wenigstens etwa 0,75 mm, besonders bevorzugt wenigstens etwa 1, noch bevorzugter etwa 1,25, noch bevorzugter wenigstens etwa 1,5, noch bevorzugter wenigstens etwa 1,75 und am meisten bevorzugt wenigstens etwa 2 mm, in Abhängigkeit der Tiefe, zu der das Blatt in dem Formgebungsprozess gezogen werden soll und der Dicke, die in einem endgültigen thermogeformten Teil oder Gegenstand benötigt wird. In Abhängigkeit ebenfalls von den Möglichkeiten des Formgebungsprozesses und Notwendigkeiten für die Ziehtiefe und endgültige Teiledicke haben diese Blattmaterialien eine Dicke von bis zu etwa 20 mm, vorzugsweise bis zu etwa 14 mm, vorzugsweise bis zu etwa 12, besonders bevorzugt bis zu etwa 10, noch bevorzugter bis zu etwa 8 und am meisten bevorzugt bis zu etwa 5 mm.
  • Wie in der Praxis der Thermoformgebung bekannt, wird die Anfangsdicke des Blatts während des Thermoformgebungsschritts im Allgemeinen proportional zu der Zugtiefe des Thermoformgebungsschritts verringert. Die thermoformbaren Blätter gemäß der vorliegenden Erfindung können bei typischen Thermoformgebungszugverhältnissen verwendet werden, wobei viele im Bereich von etwa 1 bis etwa 5 und im Allgemeinen etwa bei 2,5 liegen. Die Ausgangsdicke des Blatts wird typischerweise durch die Notwendigkeit, eine Minimaldicke in dem dünnsten Bereich und/oder kritischen Punkten des thermogeformten Teils (z. B. 0,5 oder 1 mm) bereitzustellen, bestimmt. In den für thermogeformte Teile typischen tiefgezogenen Bereichen beträgt die Minimumdicke (Dicke im dünnsten Bereich) wenigstens etwa 0,25 mm, vorzugsweise wenigstens etwa 0,5 mm und die mittlere Dicke des endgültigen thermogeformten Teils liegt im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 2 mm vorzugsweise etwa 1 mm. Für die Blattstrukturen gemäß der vorliegenden Erfindung ist festgestellt worden, dass sie besonders gut tiefgezogen werden können, wobei typischerweise bessere Dicken in kritischen oder dünnen Bereichen des thermogeformten Teils aufrechterhalten werden können. Dies erlaubt entweder eine reduzierte Dicke des Ausgangsblatts, oder, ausgehend von einer gegebenen Schichtdicke Verbesserungen im Endprodukt im Vergleich zu thermoformbaren Blattstrukturen nach dem Stand der Technik, bezogen jeweils auf eine bessere Dickenaufrechterhaltung in den kritischen und/oder dünnen Bereichen.
  • Die geschäumten und nichtgeschäumten Schichten, die für das Blattmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung benötigt werden, können aus einem breiten Bereich von thermoplastischen Polymeren in Abhängigkeit der Anforderungen ihrer Anwendungen ausgewählt werden. Der Bereich von thermoplastischen Polymeren beinhaltet aromatische Monovinylidenpolymere (die auch als Styrolpolymere bezeichnet werden, einschließlich GPPS, HIPS, ABS und SAN), einen breiten Bereich an Polyolefinen (einschließlich PE, PP, LDPE, LLDPE, HDPE), Acrylat- und Methacrylatpolymere wie z. B. Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET) und Mischungen zwei oder mehrerer thermoplastischer Polymere dieser Art.
  • Aromatische Monovinylidenpolymere sind bevorzugte thermoplastische Polymere zur Verwendung in Blattmaterialien gemäß der vorliegenden Erfindung und beinhalten Homopolymere und Copolymere mit wenigstens 50 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 70 Gew.-% und besonders bevorzugt wenigstens etwa 75 Gew.-% und am meisten bevorzugt wenigstens etwa 90 Gew.-%, wenigstens eines aromatischen Monovinylidenmonomers, das in das endgültige Harz als monomere, sich wiederholende, Einheit eingebracht wird. Vorzugsweise weist das aromatische Monovinylidenmonomer die Formel:
    Figure 00080001
    auf, worin R' Wasserstoff oder Methyl ist, Ar eine aromatische Ringstruktur mit 1 bis 3 aromatischen Ringen mit oder ohne Alkyl-, Halo- oder Haloalkyl-Substitution, worin jegliche Alkylgruppe 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält und Haloalkyl sich auf eine halogensubstituierte Alkylgruppe bezieht. Vorzugsweise ist Ar Phenyl oder Alkylphenyl, wobei Alkylphenyl sich auf eine alkylsubstituierte Phenylgruppe bezieht, wobei Phenyl am meisten bevorzugt ist. Typische aromatische Monovinylidenmonomere, die verwendet werden können, beinhalten Styrol, α-Methylstyrol, alle Isomere von Vinyltoluol, besonders para-Vinyltoluol, alle Isomere von Ethylstyrol, Propylstyrol, Vinylbiphenyl, Vinylnaphthalin, Vinylanthracen und dergleichen und Mischungen davon. Mischungen von zwei oder mehr aromatischen Monovinylidenmonomeren können eingesetzt werden, wie auch Mischungen von ein oder mehreren monoaromatischen Monovinylidenmonomeren mit einem oder mehreren anderen copolymerisierbaren Monomeren. Beispiele solcher copolymerisierbarer Monomere beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf Acrylmonomere, wie z. B. Acrylnitril, Methacrylnitril, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Acrylsäure und Methylacrylat; Maleinimid, Phenylmaleinimid und Maleinanhydrid.
  • Zusätzlich kann das aromatische Monovinylidenpolymer ein dispergiertes, kautschukartiges Polymer oder Elastomer enthalten, um verbesserte Zähigkeit oder Schlagzähigkeit bereitzustellen, diese Arten von aromatischen Monovinylidenpolymeren werden als kautschukmodifizierte oder schlagzähe Polymere bezeichnet. Das kautschukartige Polymer kann durch physikalisches Mischen oder durch Polymerisation des aromatischen Monovinylidenmonomers in Gegenwart eines bereits aufgelösten kautschukartigen Polymers erfolgen, um schlagzähmodifizierte oder gepfropfte kautschukhaltige Produkte herzustellen. Insbesondere kann das Polymer ein schlagzähes Polystyrolharz sein. Zusätzlich kann das hierin beschriebene Verfahren Mischungen oder Kombinationen jeglicher der oben erwähnten Polymere einsetzen. Beispiele geeigneter aromatischer Monovinylidenpolymere sind Standardpolystyrol (GPPS), schlagzähes Polystyrol (HIPS), Styrolcopolymere wie z. B. Poly(styrolacrylnitril) (SAN) und butadienkautschukmodifizierte Versionen, die als ABS bezeichnet werden.
  • Polyolefine sind ebenfalls bevorzugte thermoplastische Polymere und beinhalten die Homopolymere und Copolymere von verschiedenen α-Olefinen, wie z. B. Ethylen, Propylen, 1-Buten, Isobutylen, Penten-1,3-Methyl-1-buten, 1-Hexen, 3,4-Dimethyl-1-buten, 1-Hegten, Octen und 3-Methyl-1-hexen, etc., einschließlich deren Copolymere mit einem oder mehreren zusätzlichen copolymerisierbaren Monomeren, einschließlich anderen α-Olefinen und verschiedenen bekannten copolymerisierbaren Monomeren einschließlich Vinylacetat, Methylacrylat, Ethylacrylat, Methylmethacrylat, Acrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure und Maleinsäureanhydrid. Polyolefine beinhalten Polyethylen, Polypropylen, lineares Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen hoher Dichte, Olefincopolymere, wie z. B. Ethyloctencopolymere und dergleichen. In einem bevorzugten Polyolefin ist das bevorzugte Olefinmonomer Ethylen oder Propylen und das am meisten bevorzugte Polyolefin ist Polypropylen.
  • Das mehrschichtige Blattmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine nichtgeschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht A, die im Allgemeinen ausgewählt ist, um das Erscheinungsbild bzw. die ästhetische Seite des Blatts oder Teils-/Gegenstand, der daraus hergestellt ist, bereitzustellen. Diese Schicht wird im Allgemeinen hergestellt, um relativ dünn zu sein und aus einem Material, das benötigt wird, um spezifische Eigenschafts- und Erscheinungsaspekte der endgültigen Anwendung bereitzustellen. Zum Beispiel kann ein solches Material aus einem Bereich von thermoplastischen Polymeren, wie oben beschrieben und kombiniert mit jeglichen eingebrachten Additiven/Komponenten ausgewählt werden, um die gewünschte Kombination von Glanz, Farbe, Bedruckbarkeit, Lackierbarkeit, Witterungsbeständigkeit, UV-Beständigkeit, Steifheit usw., bereitzustellen.
  • Die nichtgeschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht wird im Allgemeinen auf dem mehrschichtigen Blattmaterial in einer relativ dünnen Schicht bereitgestellt, die aber unterschiedlich und dicker ist als entweder eine Oberflächenschicht, die typischerweise inhärent geformt wird, wenn einfach ein geschäumtes Blattmaterial hergestellt wird oder Folienschichten (im Bereich von etwa 50 bis etwa 100 μm), die manchmal an Schaumblattmaterialien bereitgestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die nichtgeschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht A für das laminierte Blattmaterial eine Dicke von wenigstens etwa 0,25 mm, vorzugsweise wenigstens etwa 0,5 mm und besonders bevorzugt wenigstens etwa 0,75 mm. Die Dicke der nichtgeschäumten thermoplastischen Polymeroberflächenschicht A in diesen Blattmaterialien ist typischerweise soweit wie möglich reduziert, um maximale Einsparungen im Ausgangmaterial und Energie im Thermoformgebungsprozess bereitzustellen, mit Schichtdicken, die vorzugsweise im Allgemeinen kleiner als etwa 6 mm, vorzugsweise kleiner als etwa 5 mm, besonders bevorzugt kleiner als etwa 3 mm und am meisten bevorzugt kleiner als etwa 2 mm sind. Es soll auch festgestellt werden, dass die beanspruchten Mehrschichtblattmaterialien gemäß der vorliegenden Erfindung eine innenliegende, nichtgeschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht enthalten können und/oder dass die Oberflächenschicht aus ein oder mehreren zusätzlichen Unterschichten zusammengesetzt sein könnte und/oder eine dünne Folienoberflächenschicht aufweist in Abhängigkeit der Coextrusion oder Filmlaminierungstechniken, die optional eingesetzt werden können, um die Blattmaterialstrukturen gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die gesamte Dicke der nichtgeschäumten thermoplastischen Polymerschichten in dem mehrschichtigen Blatt einschließlich der nichtgeschäumten Oberflächenschicht und jeglichen anderen nichtgeschäumten Schichten, wo immer sie angeordnet sind, kleiner als die Gesamtdicke der geschäumten thermoplastischen Polymerschicht(en). Es ist aber aus Gründen der Produktkosteneinsparung und optimaler Prozesseffektivität und Einfachheit bevorzugt, dass die nichtgeschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht eine einzelne plastische Polymerschicht mit optionaler Oberflächenbeschichtungsschicht und/oder klebenden Unterschicht ist, am meisten bevorzugt, dass es eine einzelne thermoplastische Polymeroberflächenschicht ist.
  • Bezüglich der Herstellung der geschäumten thermoplastischen Polymerschicht ist ein breiter Bereich von Techniken bekannt und können eingesetzt werden. Die geschäumte Schicht des mehrschichtigen Blatts der vorliegenden Erfindung kann durch Vakuumschäumen, durch physikalische Agitation der geschmolzenen thermoplastischen Harzzusammensetzungsmischung oder durch Einbringung eines Treibmittels in die Polymerzusammensetzung hergestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Treibmittel in die thermoplastische Polymerzusammensetzung eingebracht, um eine schäumbare Zwischenpolymerzusammensetzung bereitzustellen.
  • Physikalische Treibmittel sind im Allgemeinen unter Druck stehende Gase oder Flüssigkeiten mit niedrigem Siedepunkt. Chemische Treibmittel sind im Allgemeinen feste chemische Verbindungen, die sich zersetzen und ein Gas, wie z. B. Stickstoff, Ammoniak oder Kohlendioxid erzeugen. Das schäumbare Zwischenprodukt wird dann durch Wärmeaktivierung des gaserzeugenden chemischen Treibmittels oder durch Expansion des niedrigsiedenden gasförmigen physikalischen Treibmittels während der Extrusion des schäumbaren Zwischenprodukts in einen Bereich niedrigeren Drucks expandieren gelassen (d. h. ”schäumen” gelassen). Das (die) Treibmittel, das (die) verwendet werden kann (können), beinhaltet die bekannten physikalischen Treibmittel, chemischen Treibmittel oder eine Kombination davon.
  • Geeignete physikalische Treibmittel beinhalten Kohlendioxid (CO2), Stickstoff (N2), Wasser (H2O), aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Propan, Butan, Isobutan, Pentan, Neopentan, Isopentan und Hexan, alicyclische Kohlenwasserstoffe wie z. B. Cyclobutan, Cyclopentan und Cyclohexan und halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Methylchlorid, Methylenchlorid, Dichlorfluormethan, Trichlorfluormethan und Dichlordifluormethan, sind aber nicht darauf beschränkt. Ein bevorzugtes physikalisches Treibmittel enthält Kohlendioxid. Kohlendioxid wird vorzugsweise bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung als eine Flüssigkeit eingesetzt, obwohl die Verwendung von Kohlendioxidgas ebenfalls akzeptabel wäre. Stickstoff wird vorzugsweise als Gas verwendet, während Wasser typischerweise als Flüssigkeit verwendet wird, obwohl jegliche Form akzeptabel ist.
  • Chemische Treibmittel beinhalten Natriumbicarbonat, Ammoniumcarbonat und Ammoniumhydrogencarbonat, Citronensäure und Citrate, wie z. B. Natriumcitrat, Natriumglutaminat, Phthalsäureanhydrid, Benzoesäure, Benzoate, wie z. B. Aluminiumbenzoat, Azodicarbonamid, Azoisobutyronitril und Dinitropentamethylen. Ein bevorzugtes chemisches Treibmittel enthält Mischungen von Natriumbicarbonat und Citronensäure einschließlich Foamazol 72 CBA, welches ein Konzentrat ist, das eine Mischung von Citronensäure und Natriumbicarbonat in Pelletform enthält, das im Handel von Bergen International erhältlich ist.
  • Das Treibmittel wird allgemein in Mengen eingesetzt, die notwendig sind, um das gewünschte Ausmaß der Dichtereduktion in der Schaumschicht bereitzustellen. Der Ausdruck ”Dichtereduktion” und der Prozentsatz der Dichtereduktion bedeutet der Prozentsatz der Dichte, der in der Schaumschicht und/oder dem Blattmaterial durch Verwendung chemischer und/oder physikalischer Treibmittel reduziert wird. Zum Beispiel ausgehend von einer Ausgangspolymerdichte (festes Blatt) von 1 g/cm3 ist eine Reduktion der Dichte auf 0,9 g/cm3 eine 10%ige Dichtereduktion, auf 0,85 g/cm3 eine 15%ige Dichtereduktion.
  • Um eine Kombination von Kosteneffizienz und Leistungsvermögen zu erreichen, hat die geschäumte thermoplastische Polymerschicht wünschenswerterweise eine Dichtereduktion von wenigstens etwa 5 Gew.-%, bezogen auf die Dichte des thermoplastischen Ausgangspolymers, vorzugsweise wenigstens etwa 10 Gew.-%, am meisten bevorzugt wenigstens etwa 15 Gew.-%. Um die Leistungseigenschaften und Thermoformbarkeit des Blatts aufrechtzuerhalten, weist die geschäumte thermoplastische Polymerschicht wünschenswerterweise eine Dichtereduktion von nicht mehr als etwa 40 Gew.-%, bezogen auf die Dichte des thermoplastischen Ausgangspolymers auf, vorzugsweise bis zu etwa 35 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu etwa 30 Gew.-% und am meisten bevorzugt bis zu etwa 25 Gew.-%. Vorzugsweise werden diese Dichtereduktionsbereiche und -grade in der endgültigen mehrschichtigen Blattstruktur bereitgestellt.
  • Bezüglich der Verwendung von gaserzeugenden Flüssigkeiten oder anderen physikalischen Treibmitteln in einem Schaumextrusionsprozess hängt die zugegebe ne Menge an physikalischem Treibmittel, die in die schäumbare Zusammensetzung eingebracht wird, von dem gewünschten Grad der Dichtereduktion und der Effizienz und Effektivität des jeweiligen Treibmittels ab, es ist aber festgestellt worden, dass es geeignet ist, Mengen von wenigstens etwa 0,0001, vorzugsweise wenigstens etwa 0,001, bevorzugt wenigstens etwa 0,01, noch mehr bevorzugt wenigstens etwa 0,063 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an physikalischem Treibmittel zuzusetzen und bis zu Mengen von etwa 0,07 Gew.-%, vorzugsweise bis zu etwa 0,3, besonders bevorzugt bis zu etwa 0,2 und am meisten bevorzugt bis zu etwa 0,128 Gew.-% an physikalisches Treibmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht, zuzusetzen.
  • Die schäumbare thermoplastische Polymerzusammensetzung kann optional ein Nukleierungsmittel enthalten, um die Größe der Schaumzellen zu regeln. Bevorzugte Nukleierungsmittel enthalten feinverteilte anorganische Substanzen, wie z. B. Bariumsulfat, Bariumcarbonat, Calciumsulfat, Calciumcarbonat, Bleisulfat, Kieselsäure, Silicumdioxid, Silicate, wie z. B. Calciumsilicat, Talk, Tonaluminiumoxid, Aluminiumsilicate, Sulfide, Titandioxid, Magnesiumoxid, Magnesiumcarbonat, Ton, Kohlenstoff, Metallpulver, Zinkoxid, Asbest, Glasfasern, Bariumstearat und Diatomeenerde. Die Teilchengrößen der feinverteilten anorganischen Nukleierungsmittel reichen im Allgemeinen von etwa 0,005 bis etwa 10 μm, bevorzugt von etwa 0,01 bis etwa 1 μm. Ein optionaler feinverteilter anorganischer Nukleierungsmittelbestandteil kann in Mengen von wenigstens etwa 0,001 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen Polymerharz eingesetzt werden, vorzugsweise wenigstens etwa 0,02 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile eines Polymerharzes. Im Allgemeinen sollte das optionale Nukleierungsmittel in Mengen von weniger als etwa 10 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Polymerharz, vorzugsweise weniger als etwa 2 Gewichtsteile pro Hundert Gewichtsteile Polymerharz eingesetzt werden.
  • Es ist ebenfalls festgestellt worden, dass eine geringe Menge eines chemischen Treibmittels, die nicht ausreichend ist, um eine signifikante Dichtereduktion zu erzeugen, aber Nukleierung in einem physikalisch geschäumten thermoplastischen Polymer bereitstellen kann. Diese optionalen Nukleierungsmittel, bezogen auf ihren aktiven Bestandteil und ihre Wirksamkeit können in Mengen von wenigstens etwa 0,0004 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Polymerharz, vorzugsweise wenigstens etwa 0,008, besonders bevorzugt wenigstens etwa 0,04 und noch mehr bevorzugt wenigstens etwa 0,08 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile eines Polymerharz eingesetzt werden. Im Allgemeinen sollten diese optionalen Nukleierungsmittel in Mengen von weniger als etwa 0,02 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Polymerharz, vorzugsweise weniger als etwa 0,15, besonders bevorzugt weniger als etwa 0,14 und noch mehr bevorzugt weniger als etwa 0,12 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Polymerharz eingesetzt werden.
  • Wie oben erwähnt kann die nichtgeschäumte thermoplastische Polymerschicht aus denselben oder unterschiedlichen Polymeren, ausgewählt aus denen, die oben aufgelistet sind, hergestellt werden. Vorzugsweise werden die Schichten der Blattstrukturen gemäß der vorliegenden Erfindung aus dem selben Polymer oder dem selben Polymertyp hergestellt, um optimale Schichtkompatibilität und -haftung bereitzustellen und die Möglichkeit, den Verschnitt und die Endprodukte zu recyclen zu maximieren. Vorzugsweise sind für Kühlschrankauskleidungsanwendungen beide Schichten thermoplastische aromatische Monovinylidenpolymere, wobei vorzugsweise für die geschäumte Schicht die ausgewählt werden, die dafür bekannt sind, die beste Beanspruchungsrissbeständigkeit bereitzustellen.
  • Es kann auch Situationen geben, bei denen das mehrschichtige Blatt zwei oder mehr geschäumte thermoplastische Schichten enthält. Das Schäumen kann zum Zweck der maximalen und/oder kosteneffektivsten Dichtereduktion optimiert werden, wobei eine innere Schaumschicht und eine davon unterschiedliche geschäumte thermoplastische Schicht als Oberflächenschicht verwendet werden kann und so maßgeschneidert werden kann, um optimale Oberflächeneigenschaften in Bezug auf Haftvermittlung zu Polyurethan oder anderen isolierenden Schaumkomponenten zu erhalten. Wie bei den nichtgeschäumten Schichten kann das mehrschichtige Blatt gemäß der vorliegenden Erfindung eine oder mehrere optionale Schicht zusätzlich zu oder als Teil der geschäumten thermoplastischen Oberflächenschicht enthalten. Wie hierin verwendet, umfasst die Gesamtdicke der ”geschäumten” thermoplastischen Polymerschicht in dem mehrschichtigen Blatt alle geschäumten Schichten, wo immer sie angeordnet sind. Für eine Produktkosteneinsparung und optimale Prozesseffizienz und Einfachheit ist es aber bevor zugt, dass das mehrschichtige Blatt nur die nichtgeschäumte Oberflächenschicht(en) und eine einzelne geschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht als geschäumte thermoplastische Polymerschicht mit einer optional nicht geschäumten Haftunterschicht und am meisten bevorzugt nur die einzelne geschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht enthält.
  • Die mehrschichtigen Blattstrukturen gemäß der vorliegenden Erfindung können ebenfalls eine optionale, nichtgeschäumte Oberflächenschicht (C) enthalten, die aus einem der thermoplastischen Polymere, wie oben erwähnt, hergestellt wird, ist aber vorzugsweise dasselbe oder ein zu der nichtgeschäumten Oberflächenschicht (A) ähnliches Material. Falls verwendet, stellt diese Schicht eine Oberflächenschicht für die geschäumte Schicht (B) bereit, was auch als ABA-Struktur bezeichnet wird. Falls verwendet, hat die optional nichtgeschäumte Oberflächenschicht (C) eine Dicke, die geringer ist als die der nichtgeschäumten Oberflächenschicht (A) im Allgemeinen im Bereich von wenigstens 0,03 mm, vorzugsweise wenigstens etwa 0,05 mm, besonders bevorzugt wenigstens etwa 0,07 mm und weniger als etwa 1 mm, vorzugsweise weniger als etwa 0,07 mm und am meisten bevorzugt weniger als etwa 0,5 mm. Es soll festgestellt werden, dass für das Aufbringen von weiteren isolierenden Schaumschichten auf die mehrschichtigen Blätter gemäß der vorliegenden Erfindung zur Herstellung thermisch isolierender Gegenstände kann eine Oberflächenbehandlung der optional nichtgeschäumten Oberflächenschicht (C) notwendig werden, um eine ausreichende Haftung und Oberflächenabdeckung für den isolierenden Schaum zu erhalten. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt die geschäumte Schicht (B) die zweite Oberflächenschicht des mehrschichtigen Blatts bereit und die optionale nichtgeschäumte Oberflächenschicht (C) wird nicht eingesetzt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, um die gewünschte Einsparung an Ausgangsmaterial und Energie im thermischen Verformungsprozess zu erreichen, haben die geschäumte Schicht oder Schichten der mehrschichtigen Blätter gemäß der vorliegenden Erfindung Dicken, die größer sind als die der nichtgeschäumten oder festen thermoplastischen Polymerschicht(en). Das Verhältnis zwischen dem Schaum und den nichtgeschäumten Schichtdicken wird auch als ”Schaum- zu Festmaterialdicken-Verhältnis” bezeich net und wenn die Gesamtschaumsschichtdicke größer ist als die gesamte Festmaterialsschichtdicke wird dies mit einem ”Schaum- zu Festmaterialdicken-Verhältnis” von größer als 1 bezeichnet. Vorzugsweise beträgt die relative Dicke der geschäumten Polymerschicht(en) mehr als 50%, besonders bevorzugt mehr als 55%, noch mehr bevorzugt mehr als 60%, noch mehr bevorzugt größer als 65% und am meisten bevorzugt mehr als 70% der Dicke des mehrschichtigen Blattmaterials. Diese relativen Dicken entsprechen dem bevorzugten ”Schaum- zu Festmaterialdicken-Verhältnis” von vorzugsweise mehr als etwa 1, besonders bevorzugt 1,22, noch bevorzugter mehr als etwa 1,50, noch bevorzugter mehr als etwa 1,86 bzw. am meisten bevorzugt mehr als etwa 2,33.
  • Vorausgesetzt, dass die oben beschriebenen Schichten und relativen Schichtdicken erhalten werden, existieren verschiedene bekannte Verfahren und Prozesse, die verwendet werden können zur Herstellung oder Aufbringung von Schichten zu mehrschichtigen Blättern, einschließlich Coextrusion, Extrusionsbeschichtung und/oder Folienlaminierung. Diese Prozesse und deren Anwendung, um beschichtete Blattmaterialien bereitzustellen, sind im Allgemeinen dem Fachmann im Bereich des Herstellen und Verwenden von thermoplastischen Polymerblattmaterialien wohlbekannt und der Einsatz der Lehren der relativen Schichtdicken, die in der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, können einfach verwendet werden, um mehrschichtige Blattmaterialien gemäß der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Siehe im Allgemeinen The Definite Processing Guide and Handbook, von Giles, Harold F. Jr., Wagner, John R. Jr. und Mount, Eldridge, veröffentlicht in 2005 durch William Andrew Publishing/Plastics Design Library, deren relevanten Bereiche durch Inbezugnahme in dieser Offenbarung mit eingebracht werden: Teil VI: Coextrusion auf Seite 391; Teil VII: Blatt- und Gussfolien auf Seite 435 und Teil VII: Extrusionsbeschichtung und -laminierung auf Seite 465.
  • Zum Beispiel ist ein Coextrusionsprozess auch in US-Patent 6,544,450 beschrieben, der angepasst werden kann, um eine Kombination von geschäumten und nichtgeschäumten Oberflächenschichten gemäß der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. In US-Patent 6,589,646 wird ein Folienlaminierungsprozess gezeigt, um eine geschäumte Schicht auf einer nichtgeschäumten thermoplastischen Polymerschicht bereitzustellen.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein mehrschichtiges Blatt gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, um einen verbesserten Thermoformgebungsprozess und verbessere thermogeformte Gegenstände bereitzustellen. Thermoformgebung ist eine im Allgemeinen wohlbekannte Technologie, um Formkörper oder Gegenstände aus formbarem thermoplastischen Blattmaterialien bereitzustellen. Thermogeformte Teile oder Gegenstände sind insbesondere zur Herstellung thermisch isolierender Formkörper, wie z. B. Transportkisten, Wärmeakkumulatoren, Kühlschrank- oder Gefrierschrankausstattung oder -komponenten, insbesondere Kühlschranktüren durch das Aufbringen einer zusätzlichen isolierenden Schaumschicht, wie z. B. einem Polyurethanschaum herzustellen. Thermoformgebungsverfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt und können in unterschiedlicher Weise, z. B. in "Technologe of Thermoforming", Throne, James; Hanser Publishers; 1996; Seiten 16–29 gelehrt, durchgeführt werden. In einem ”positiven” Thermoformgebungsverfahren wird Gas- oder Luftdruck auf das erweichte Blatt angewendet und das Blatt wird dann gereckt und ausgezogen wie eine Blase und eine männliche Form wird von innen in die Blase eingebracht. Dann wird Vakuum angewendet, um das Teil weiter zu ziehen und in Übereinstimmung mit der männlichen Formoberfläche zu bringen. In diesem Thermoformgebungsverfahren wird biaxiales Verstrecken in erster Linie in einem Schritt durchgeführt, wenn ein Gas- oder Luftdruck auf das erweichte Blatt angewendet wird. Der Formgebungsschritt wird dann mit dem Vakuum und der männlichen Form vervollständigt, um die Orientierung im Blatt für eine gute Balance von physikalischen und ästhetischen Eigenschaften einzufrieren.
  • In einem ”negativen” Thermoformgebungsverfahren wird Vakuum oder ein Stempel auf das wärmeerweichte Blatt angewandt und man streckt und zieht das Blatt zu annähernd der endgültigen Teilegröße. Dann wird durch positiven Luftdruck von der Innenseite oder zusätzlich externem Vakuum von der Außenseite das Blatt gezogen und in Übereinstimmung mit einer äußeren weiblichen Form gebracht, die Orientierung in dem Polymer wird eingefroren und das Blatt wird in den Gegenstand geformt. In den Typen von Thermoformgebungsprozessen, die übli cherweise für Kühlschrankauskleidungen eingesetzt werden, werden die extrudierten thermoformbaren Blätter an rotierenden oder kontinuierlichen Formgebungsvorrichtungen geformt, wobei Blätter zuerst zu unterschiedlichen Erwärmungssektionen (Vorerwärmung durch Kontaktwärme gefolgt von Infrarotwärme) transportiert worden, bevor sie zu den ”positiven” Formgebungssektionen gebracht werden. Wie im Allgemeinen den Fachleuten bekannt, wird während dieses Vorerwärmens/Erwärmens, das Blatt auf eine thermoformbare, wärmeerweichende, wärmeplastifizierende Temperatur erwärmt, die von dem Polymer abhängt. Im Allgemeinen ist dies für amorphe Polymere eine Temperatur von etwa 20°C bis etwa 60°C oberhalb deren Glasübergangstemperatur (”Tg”). Im Allgemeinen ist für Polypropylen und semikristalline Polymere dies eine Temperatur unmittelbar unterhalb deren Schmelztemperatur.
  • In der Formgebungssektion wird das wärmeplastifizierte Blatt durch Erzeugen eines Vakuums gestreckt. Die hergestellte Blase wird manchmal unter Verwendung einer Verschlusshilfe weiter vorgeformt, z. B. für das Formen eines Gefriergerätekörpers. Danach folgt Streckformen und Formgebung des Blatts über die ”positive” Form und dann werden die Ecken und Einsatzführung etc. in die Form durch Anwendung von Vakuum eingezogen. Nach Entfernung des Werkzeuges kann das Teil getrimmt werden, Löcher eingestanzt werden und Ecken ausgeschnitten werden, wie benötigt, um die Auskleidung herzustellen. Die allgemeinen Schritte, die in einem Verfahren zur Herstellung eines thermogeformten Teils, wie z. B. einer Kühlschrankauskleidung durchgeführt werden, sind:
    • A. Erwärmen eines Blatts zu einem wärmeerweichten, wärmeplastifiziertem thermoformbaren Zustand;
    • B. Anwenden von Gas, Vakuum und/oder physikalischem Druck auf das wärmeerweichte, wärmeplastifizierte, thermoformbare Blatt und Strecken des Blatts auf annähernd die endgültige Teilgröße;
    • C. Anpassen des Blatts durch Vakuum oder Druck an die Gestalt der Form; und
    • D. Separieren des thermogeformten Teils von der Form.
  • Thermogeformte Teile oder Gegenstände, die aus dem mehrschichtigen Blatt gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, sind insbesondere zur Herstellung thermisch isolierender Formteile, wie z. B. Transportkörbe, Wärmeakkumulatoren, Kühlschrank- oder Gefrierschrankausrüstung oder -komponenten, insbesondere Kühlschrankauskleidungen (einschließlich sowohl Türauskleidungen und innere Körperauskleidungen) durch zusätzliches Aufbringen einer zusätzlichen thermisch isolierenden Schaumschicht, wie z. B. Polyurethanschaum, vorzugsweise auf eine geschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht geeignet. Zum Beispiel, wie in 3 gezeigt, im Fall einer geschäumten Kühlschrankinnenraumauskleidung 1 ist das thermogeformte Auskleidungsteil 4 in dem äußeren Gehäuse oder der Abschlussstruktur des Kühlschranks 2 angeordnet und weist eine Schicht eines thermisch isolierenden Schaums auf. Vorzugsweise wird der Schaum durch Füllen einer Kavität oder eines Hohlraums zwischen der Auskleidung und dem äußeren Gehäuse mit einer schäumbaren Mischung bereitgestellt. Zum Beispiel wird eine schäumbare Polyurethanmischung in den Hohlraumbereich zwischen dem thermogeformten Auskleidungsteil (vorzugsweise in Kontakt mit einer geschäumten Oberflächenschichtseite) und dem Gehäuse und dem äußeren Abschluss einschließlich einem Kühlschrankgehäuse, einem Kühlschranktürengehäuse oder anderen Abschlüssen eingebracht oder eingespritzt. Die thermisch isolierende Schicht kann ebenfalls durch andere bekannte Schäume oder Schäumungstechniken bereitgestellt werden.
  • In diesem Fall des Herstellens eines thermisch isolierenden Formkörpers werden die oben angegebenen Thermoformgebungsschritte von dem zusätzlichen allgemeinen Schäumungsschritt gefolgt:
    • E. Bereitstellen einer thermisch isolierenden Schicht, wie z. B. ein Polyurethanschaum zu der Oberfläche des thermogeformten Teils, vorzugsweise einer geschäumten Oberflächenschicht und vorzugsweise durch Bereitstellen einer schäumbaren Mischung in einer Kavität oder einem Raum, die zwischen der Oberfläche des thermogeformten Teils und einem externen Gehäuse oder Verschlussstruktur, vorzugsweise einem Kühlschrank, erzeugt wurde.
  • Wie allgemein bekannt, ist für Kühlschrankauskleidungen eine der wichtigsten Eigenschaften die Beanspruchungsrissbeständigkeit (”ESCR”), was die benötigte chemische Beständigkeit des Harzes gegenüber Treibmitteln, die bei PU-Isolierung verwendet werden, gegenüber Reinigungsmitteln und gegenüber ölhaltigen Nahrungsmitteln, die in Kontakt mit dem Inneren der Auskleidung kommen, ist. Bei dem Phänomen, das als Beanspruchungsrissbildung bekannt ist, können die Treibmittel, die beim Aufbringen und Herstellen des Polyurethanschaums verwendet werden, wie auch ölhaltige Bestandteile von gekühlten Lebensmittel die Oberfläche des geformten Kunststoffteils angreifen oder beinträchtigen und dazu führen, dass sie bei relativ niedrigen Kräften oder Belastungen zerreißt oder zerstört wird. In dieser Situation tendieren Kunststoffe, die gleichzeitig flüssigen oder gasförmigen chemischen Beanspruchungsrissen erzeugenden Mitteln und einer Beanspruchung ausgesetzt werden, dazu, bei niedrigeren Beanspruchungen oder kürzeren Zeitdauern zu versagen, als sie es in einer trockeneren Luftatmosphäre tun würden. Für Polymere wie z. B. HIPS, die durch Haarrissbildung versagen, wird angenommen, dass die Beanspruchungsrissmittel das Polymer in der Umgebung von Oberflächendefekten plastifizieren. Oberflächendefekte bewirken eine Spannungskonzentration und wirken als Haarriss-Initiierungsstellen. Wenn sowohl eine angewandte Beanspruchung als auch ein Spannungsrissmittel vorhanden sind, werden sich Haarrisse bilden und von dem Defekt aus bei niedrigeren Spannungen wachsen, im Vergleich dazu wenn kein flüssiges oder dampfförmiges chemisches Spannungsrissmittel vorhanden wäre. Es ist festgestellt worden, dass thermogeformte Teile, die aus den Blattmaterialien gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, bei Verwendung von weniger Polymer und/oder Treibmittel als bei Blattstrukturen gemäß dem Stand der Technik, ein sehr gutes Maß an ESCR bereitstellen.
  • Obwohl es bekannt ist, dass ein Blattmaterial mit einer dünnen Schicht eines geschäumten Thermoplasts verwendet werden kann, um einige Gegenstände herzustellen oder eine geschäumte Oberflächenschicht bereitzustellen (z. B. US-Patent 6,589,646 ) würde man nicht erwarten, dass ein Blattmaterial mit einer di ckeren Schicht (d. h. Erhöhen des ”Schaum- zu Festmaterial-Verhältnisses”) einen verbesserten Thermoformgebungsprozess bereitstellen kann.
  • Es ist aber überraschenderweise gemäß der vorliegenden Erfindung gefunden worden, dass ein Blattmaterial, dass eine dickere Schaumschicht und einer dünnere feste Schicht enthält, eine gute Balance bzw. Kombination von Eigenschaften, einschließlich Kombinationen von thermogeformten Teilchendickenverteilung (insbesondere in kritischen dünnen Bereichen des thermogeformten Teils), ESCR-Leistungsfähigkeit, Blattsteifheit und Energieersparnis im Thermoformgebungsprozess bereitstellt, wenn es in Teile thermogeformt wird. Daher ermöglichen die Blattstrukturen gemäß der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Extrusion von thermoformbaren Blättern, einen verbesserten Tiefziehformgebungsdurchsatz (Verringerung der Zykluszeit) und eine Energiekostenreduktion bei dem Formgebungsprozess im Vergleich zu einem festen Kunststoffblatt und/oder einem mehrschichtigen Blatt, basierend auf einer dünnen Schaumschicht. In einer Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Thermoformgebungsprozess, wobei für die Herstellungskonfiguration die Blattstrukturen gemäß der vorliegenden Erfindung und momentan erhältliche Standard-Blattextrusions und Thermoformgebungsausrüstungen verwendet werden. Vorteile werden ebenfalls durch verbesserte thermogeformte isolierende Teile oder Gegenstände bereitgestellt, die eine zusätzliche isolierende Schaumschicht enthalten, wie z. B. thermogeformte Kühlschrankauskleidung mit einer zusätzlichen isolierenden Schaummaterialschicht, die auf das thermogeformte Teil aufgebracht wird mit verbesserten einheitlichem Aufbringen und Haftung des zusätzlichen isolierenden Schaummaterials, insbesondere Polyurethanschaum.
  • Es wurde festgestellt, dass mit den Blattmaterialien gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn eine Schaum oder schaumbare Mischung, wie z. B. ein schäumendes Polyurethan aufgebracht wird, um eine thermisch isolierende Schicht bereitzustellen, die Schaumoberfläche ebenfalls die vollständige und einheitliche Bedeckung des Urethanschaums auf der Schaumoberfläche des thermogeformten Teils erleichtert mit guter Schaumhaftung während ausreichende Blattsteifheit und Belastungsrissbeständigkeit aufrechterhalten wird.
  • Die folgenden Beispiele werden bereitgestellt, um verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zu veranschaulichen. Sie sind nicht dazu gedacht, die Erfindung, wie sie ansonsten beschrieben und beansprucht wird, zu beschränken. Alle Zahlenwerte sind angenähert und alle Teil- und Prozentangaben beziehen sich auf Gewicht, falls nicht anderweitig angegeben. Die folgende Nomenklatur und/oder Abkürzungen werden in den Beispielen verwendet.
  • Experimente 1 bis 4 stehen für Beispiele gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in Tabelle 1 unten zusammengefasst, werden 4,0 mm mehrschichtige thermoplastische Blätter auf einer Reifenhauser Coextrusionslinie mit einem nichtgeschäumten thermoplastischen Polymeroberflächenschicht und einer geschäumten thermoplastische Polymeroberflächenschicht extrudiert unter Verwendung des chemischen Treibmittels (”CBA”), oder CO2 als physikalisches Treibmittel (”PBA”) mit einem CBA-Nukleierungsmittel. STYRON A-TECH 1175 schlagzähes Polystyrol (”HIPS”) thermoplastisches Polymer wurde sowohl für die geschäumten und die nichtgeschäumten Schichten verwendet. In einem Ausgangsmatererial-Coextrusionsprozess mit zwei Extrudern werden treibmittelhaltiges HIPS und HIPS ohne Treibmittel durch eine flache Extrusionsdüse coextrudiert und durch Ziehen durch eine vertikal ausgerichtete 3-Rollen-Anordnung gekühlt. Dies erzeugt ein coextrudiertes Blatt gemäß der vorliegenden Erfindung, das 4 mm dick ist mit einer 3 mm geschäumten Schicht und mit einer 1 mm nichtgeschäumten oder festen Schicht.
  • Die treibmittelhaltige HIPS-Harzschicht, wie in Tabelle 1 weiter unten angegeben, wurde mit den angegebenen Mengen an CO2 physikalischem Treibmittel bereitgestellt und/oder enthielt die angegebenen Mengen an dispergiertem CBA. Hier ist CBA Foamazol 72, eine Mischung von Citronensäure und Natriumbicarbonat in einem Masterbatch mit Polystyrol von Bergen International, das 40 Gew.-% des aktiven Bestandteils bereitstellt und wiederum 0,2 g CO2 pro g CBA erzeugt. Der Ausdruck ”CBA Gew.-%” in Tabelle 1, weiter unten, bedeutet die Gewichtsprozentangabe von CBA, das in das thermoplastische Polymer der schäumbaren/geschäumten Schicht eingebracht wird (als ein Masterbatch mit 40% aktivem Bestandteile). Zum Beispiel in Experiment 4 enthielten 100 g schäumbares Polystyrol 0,5 g CBA Masterbatch, wodurch 0,2 g aktives CBA bereitgestellt wurden und 0,04 g CO2 in der schäumbaren Polystyrolschicht erzeugt werden. Das CBA wurde in das thermoplastische Polymer durch Schmelzmischen in dem Extruder eingebracht.
  • Zum Einbringen des physikalischen Treibmittels in die geschäumte Schicht wird das HIPS in den Extrudern einer Blattextrusionslinie zugeführt, die eine Hochdruckkolbenpumpe aufweist, um CO2 in den Extrusionsbehälter am Ort der Ausgangsöffnung zuzuführen, wo es mit dem plastifiziertem geschmolzenen Polymer gemischt wird. Das CO2 physikalische Treibmittel wird mit dem geschmolzenen Polymerstrom mittels einer Schnecke gemischt, die so ausgestaltet ist, das verflüssigte Treibmittel und das Polymer zu vermischen, während es sich ”stromabwärts” bewegt, ohne zu ermöglichen, dass die zugegebene Flüssigkeit ”stromaufwärts” zurückgedrückt wird. Der Ausdruck ”CO2 PBA Gew.-%” in Tabelle 1, weiter unten, bezieht sich auf die Gewichtsprozentanteile an Kohlendioxidgas (flüssig), das mit dem geschmolzenen Polymerstrom der schäumbaren/geschäumten Schicht gemischt ist, bezogen auf das Gewicht an thermoplastischem Polymer. Der Ausdruck ”CO2 Freisetzung in Gew.-%” bedeutet den Gesamtgewichtsprozentanteil an Kohlendioxidgas, das durch CBA und/oder PBA freigesetzt bzw. bereitgestellt wird, bezogen auf das thermoplastische Polymer in den Blattstrukturen und wird aus den bekannten Mengen des zugesetzten Treibmittels unter Verwendung des idealen Gasgesetzes berechnet.
  • Die ”Blattdichte” in g/cm3 wird durch Messen des Blattgewichts und Dividieren durch das berechnete Blattvolumen berechnet und wird in Tabelle 1, weiter unten, angegeben. Die ”Schaumschichtdichte” (PSchaum) wird durch die Formel berechnet: ρSchaum = (ρgesamt·tgesamt – ρfest·tfest)/tSchaum worin ρSchaum die Dichte der Schaumschicht ist, ρgesamt die Gesamtdichte des Blatts ist, tgesamt die Gesamtdicke des Blatts ist, ρfest die Dichte der festen Schicht ist, tfest die Dicke der festen Schicht ist und tSchaum die Dicke der Schaumschicht ist.
  • Der Ausdruck ”Dichtereduktion in %” meint den Prozentanteil der Dichte, um den der geschäumte Thermoplast und die Blattstruktur durch Verwendung chemischer und/oder physikalischer Treibmittel verringert wurde und wird in Tabelle 1 gezeigt.
  • Das Blatt wird durch eine 3-Rollen-Polieranordnung gezogen und komprimiert, um das endgültige 4-mm-Blatt und Schichtdicken wie in Tabelle 1, weiter unten, gezeigt, bereitzustellen.
  • Diese Blattproben wurden dann durch Thermoformgebung zu Auskleidungen für einen Kühlschrank geringer Größe (”Minikühlschrank”) tiefgezogen. Die Minikühlschrankauskleidungen wurden auf einer ILLIG UA-100-Laborthermoformgebungseinheit aus den angegebenen erfindungsgemäßen und Vergleichsproben aus einem festen Blatt thermogeformt. In diesen Thermoformgebungsversuchen werden die beiden Blattproben wie folgt für Minikühlschränke thermogeformt, wobei alle Prozesseinstellungen des Thermoformgebungsprozess für beide Blätter dieselben sind: Temperatureinstellung IR-Heizer, Formtemperatur, Vorschäumdruck, Voschäumzeit und Kühldauer:
    • A. Erwärmen des Blattmaterials zu einem wärmeerweichten, wärmeplastifizierten thermoformbaren Zustand, der abzusacken beginnt;
    • B. Anwenden von Gasdruck auf das wärmeerweichte, wärmeplastifizierte thermoformbare Blatt und Strecken des Blatts auf annähernd die endgültige Teilegröße;
    • C. Anpassen des Blatts durch Vakuum an die Gestalt der Form; und
    • D. Separieren des thermogeformten Teils von der Form.
  • Es wird aber festgestellt, dass, wie in Tabelle 2 weiter unten zusammengefasst, die Blätter gemäß der vorliegenden Erfindung eine geringere Aufheizdauer (40 im Vergleich zu 55 Sekunden) benötigen und daher eine 27%ige Verringerung der Prozesszykluszeit im Vergleich zu einem festen Blatt bereitstellen.
  • Die bewerteten Minikühlschrankauskleidungsstrukturen, wie in 1 bis 3 gezeigt, stellen eine innere Auskleidung des Kühlschrankkörpers mit zwei Kammern und mit Dimensionen bereit, die in physikalischer Größe, im Vergleich zu aktuellen Kühlschränken normaler Größe, ungefähr halb so groß sind. Die Ausgestaltungen der Minikühlschrankauskleidung haben verschiedene Merkmale, um die Testbedingungen (einschließlich Thermoformgebung und ESCR) schärfer zu gestalten. Wichtige Aspekte dieser Ausgestaltung sind (i) scharfe Ecken (8 mm Radius, als 50 in 2 gezeigt) (ii) gestaltete Einbauführungen (3 mm Radius, wie als 60 in 2 gezeigt) und (iii) sehr große Tiefzugtiefe (gezeigt als ”d” in 2) des Trennelements (5 in 32 und 3) zwischen den beiden Kammern, was einem sehr hohen Zugverhältnis für den relativ kleinen Bereich des thermoformbaren Blatts entspricht. Der Erhalt einer kritischen Minimaldicke von 0,6 mm an der Wand (30 der 2) der tiefgezogenen Kammertrennung (5 in 2 und 3) ist bestimmend für eine erfolgreiche Blattthermoformbarkeit und teilweise Thermoformbarkeit und wurde unter Verwendung der verschiedenen 4-mm-thermoformbaren Blätter, die in den weiter unten angegebenen Experimenten verwendet wurden, erreicht.
  • Zur Untersuchung der strukturellen Steifheit der Wand in der Minikühlschrankstruktur wird ein MTS 810 hydraulischer Rahmen verwendet, um die Auskleidung um 10 mm an einen bestimmten Ort (markiert durch das ”x” und als 100 in 2 gezeigt) auszulenken. Die resultierende Widerstandskraft wird als Funktion der Auslenkung aufgezeichnet. Die Kraft bei endgültiger Deformation, als ”Maximalkraft” in Newton aufgeführt, ist ein Maß für die Gesamtsteifheit der Auskleidung. Um die Effekte der Dichte des Blatts zu eliminieren und Eigenschaften auf Basis pro g Polymer zu vergleichen, wurde die Deformationskraft durch das Probengewicht dividiert, um zu der aufgezeichneten strukturellen Steifheit pro g Polymer, wie in Tabelle 1 gezeigt, zu gelangen. Dies ist kein destruktiver Test und wurde für jede Probeneinheit zweimal durchgeführt, wodurch ein relativ hohes Maß an Konsistenz und Produzierbarkeit gezeigt wurde. Tabelle 1 – Experiment am extrudierten 4-mm-Blatt und an der thermogeformten Kühlschrankauskleidung
    Beispiel # Primares Treibmittel ”Schaum- zu Festmaterialdicken-Verhältnis” CBA (Gew.-%) aktiver Bestandteil CO2 PBA (Gew.-%) CO2 Freisetzung (Gew.-%) Schaum-Schichtdichte (g/cm3) Schaum-Schicht-Dichtenverringerung (%) Blattdichte (g/cm3) Blattdichtenverringerung (%) Maximale Kraft (N) /doppelt
    Fest* Kein n/a n/a n/a n/a n/a n/a 1,04 n/a 27,3/26
    1 PBA 3 0,1 0,39 0,044 0,82 21,3% 0,87 16 14,8/14
    2 PBA 3 0,1 0,48 0,051 0,76 26,6% 0,83 20 14,1/13,8
    3 CBA 3 0,24 0 0,036 0,82 21,3% 0,87 16 14,7/14,7
    4 CBA 3 0,2 0 0,03 0,86 17,3% 0,90 13 18,7/17,5
    • * Vergleichsexperiment, kein Beispiel der vorliegenden Erfindung
  • Die Analyse der in Tabelle 1 aufgeführten Ergebnisse zeigt, dass die anspruchsgemäßen mehrschichtigen geschäumten Blattstrukturen und Schäumungsprozesse effizient und wirksam sind und eine signifikante Dichte und Gewichtsreduktion bereitstellen.
  • Wie zu erwarten war zeigen die Analyseergebnisse der Tests auf die strukturelle Steifheit der Minikühlschrankauskleidung gute Leistungseigenschaften durch das Blattmaterial mit einer Schaumschicht, obwohl die Maximalkraft, die benötigt wird, um die Strukturen um 10 mm zu deformieren, geringer war als für das feste Auskleidungsreferenzmaterial.
  • Wie oben erwähnt und wie in der Zusammenfassung der durchgeführten Thermoformgebungsexperimente für die Minikühlschrankauskleidung, wie in Tabelle 2 gezeigt, wird bei der Verwendung der geschäumten Blätter des Experiments 2 gemäß der vorliegenden Erfindung für die Thermoformgebung die Aufheizzeit und der Thermoformgebungszyklus um 27% im Vergleich zu einem festen Blatt reduziert. In diesen Thermoformgebungsversuchen werden die beiden Blattproben zu Minikühlschrankauskleidungen thermogeformt, wobei alle Einstellungen des Thermoformgebungsprozess für beide Blätter dieselben sind. Tabelle 2 – Thermoformgebungsexperimente
    Fest Blatt 2
    Gesamte Blattdicke (mm) 4 4
    Heizdauer 55 40
    Zyklusdauer Verringerung % 0 27
  • Bei dem Aussetzen an flüssige Belastungsrissmittel, wie z. B. Lebensmittel, Öle oder flüssige Treibmittel, ist eine der üblichsten Laboratoriumssimulationen, um ESCR zu testen, ein Test basierend auf ISO 4599 (ASTM D543). Thermogeformte Proben von mehrschichtigen Blättern wurden auf ihre Beständigkeit gegenüber Belastungsrissbildung unter Aussetzen an flüssigen Belastungsrissbildungsmitteln in einem Test ähnlich zu ISO 4599 untersucht. In diesem Test werden hundeknochenförmige isoartig geschnittene Zugfestigkeitsproben bei einer konstanten Spannung unter Verwendung einer Biegeklammer gehalten, die ebenfalls als ”Formgeber” bezeichnet wird, die die Probe in einer gebogenen oder gespannten Position hält. Die nominale Spannung ε an der Oberfläche der Probe wird durch den Radius der Biegung, der in dem Formgeber bereitgestellt wird, bestimmt und wird wie folgt berechnet:
    Figure 00270001
    wobei d die Dicke der Probe ist und r der Radius des Formgebers.
  • Diese Proben, die in dem Formgeber unter Spannung gebogen gehalten werden (0,35%) werden dann bei Raumtemperatur Maisöl ausgesetzt (eingetaucht), um die Lebensmittel ESCR zu testen. Die Zugfestigkeitseigenschaften (Bruchdehnung in %) gemäß ISO 527 oder ASTM D638 M) werden nach erhöhter Eintauch zeit (in Tagen) gemessen und mit den Anfangszugeigenschaften verglichen. Umso weniger die Eigenschaft im Vergleich zur Eigenschaft der Originalmessung verringert wurde, umso besser wird das Material erachtet, beständig gegenüber Aussetzung an Substanzen zu sein. Tabelle 3 – Belastungsrissbeständigkeit
    Festes Blatt* Experimentelles Blatt 1 Experimentelles Blatt 4
    Eintauchdauer in Tagen Rissdehnung (%) Zugfestigkeitsverringerung (%) Rissdehnung (%) Zugfestigkeitsverringerung (%) Rissdehnung (%) Zugfestigkeitsverringerung (%)
    0 58 34 31
    1 21 64% 30 12% 32 –3%
    2 22 62% 26 24% 33 –6%
    4 20 66% 28 18% 26 16%
    7 24 59% 26 24% 25 19%
    11 18 69% 16 53% 21 32%
    • * Vergleichsexperiment, kein Beispiel der vorliegenden Erfindung
  • Wie in Tabelle 3 oben zusammengefasst, sind die endgültigen Zugfestigkeitswerte nach 11 Tagen Eintauchen für Strukturen gemäß der vorliegenden Erfindung (21 und 16) zufriedenstellend. Diese Anwendungen benötigen im Allgemeinen Werte von etwa 10%. Die beobachteten Werte sind grob dieselben wie für das feste Blatt gemäß Stand der Technik nach 11 Tagen Eintauchen (18) und – besonders wichtig – zeigen eine relativ niedrige Zudehnungsverringerung im Vergleich zu den Originaleigenschaften (53% und 32% Zugdehnungsverlust gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu 69% für das feste Blatt).
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • - GB 1595128 [0006]
    • - GB 1411132 [0007]
    • - US 5364696 [0008]
    • - EP 0084360 A [0009]
    • - US 4069934 [0010]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Allgemeinen The Definite Processing Guide and Handbook, von Giles, Harold F. Jr., Wagner, John R. Jr. und Mount, Eldridge, veröffentlicht in 2005 durch William Andrew Publishing/Plastics Design Library, deren relevanten Bereiche durch Inbezugnahme in dieser Offenbarung mit eingebracht werden: Teil VI: Coextrusion auf Seite 391; Teil VII: Blatt- und Gussfolien auf Seite 435 und Teil VII: Extrusionsbeschichtung und -laminierung auf Seite 465. [0041]
    • - ”Technologe of Thermoforming”, Throne, James; Hanser Publishers; 1996; Seiten 16–29 [0043]
    • - ISO 4599 [0066]
    • - ASTM D543 [0066]
    • - ISO 4599 [0066]
    • - ISO 527 [0067]
    • - ASTM D638 M [0067]

Claims (21)

  1. Ein mehrschichtiges Blatt mit zwei Oberflächenschichten und wahlweise ein oder mehreren inneren Schichten, wobei dieses mehrschichtige Blatt eine nichtgeschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht (A), eine geschäumte thermoplastische Polymerschicht (B) und eine optionale, nichtgeschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht (C) aufweist mit einer Gesamtschichtdicke von etwa 0,5 bis etwa 20 mm und einem Schaum- zu Festmaterial-Verhältnis von größer als 1 und wobei: (a) die nichtgeschäumte thermoplastische Polymeroberflächenschicht (A) eine Dicke im Bereich von etwa 0,25 bis etwa 6 mm aufweist und (b) die geschäumte thermoplastische Polymerschicht (B) zu einer gesamten Dichtereduktion von wenigstens etwa 5 Gew.-% führt und in Abwesenheit der optionalen Oberflächenschicht (C) eine Oberflächenschicht ist.
  2. Mehrschichtiges Blatt gemäß Anspruch 1, wobei die Dicke der nichtgeschäumten Oberflächenschicht (A) wenigstens 0,5 mm beträgt.
  3. Mehrschichtiges Blatt gemäß Anspruch 1, wobei die Dicke der nichtgeschäumte Oberflächenschicht (A) wenigstens 0,75 mm beträgt.
  4. Mehrschichtiges Blatt gemäß Anspruch 1, wobei das Schaum- zu Festmaterial-Verhältnis wenigstens 1,86 beträgt.
  5. Mehrschichtiges Blatt gemäß Anspruch 1, wobei das Schaum- zu Festmaterial-Verhältnis wenigstens 2,33 beträgt.
  6. Mehrschichtiges Blatt gemäß Anspruch 1, mit einer Dichtereduktion von wenigstens etwa 10%.
  7. Mehrschichtiges Blatt gemäß Anspruch 1, mit einer Dichtereduktion von wenigstens etwa 20%.
  8. Mehrschichtiges Blatt gemäß Anspruch 1, wobei die Gesamtschichtdicke etwa 1 bis etwa 10 mm beträgt.
  9. Mehrschichtiges Blatt gemäß Anspruch 1, wobei die Gesamtschichtdicke etwa 2 bis etwa 5 mm beträgt.
  10. Mehrschichtiges Blatt gemäß Anspruch 1, worin Schicht B ein geschäumtes aromatisches Monovinylidenpolymerharz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus HIPS, GPPS, ABS, Mischungen zwei oder mehr dieser und Mischungen von einem oder mehrerer dieser mit einem oder mehreren zusätzlichen Polymeren, ist.
  11. Mehrschichtiges Blatt gemäß Anspruch 1, worin Schichten A und B coextrudiert sind.
  12. Mehrschichtiges Blatt gemäß Anspruch 1, worin Schicht A auf Schicht B folienlaminiert ist.
  13. Mehrschichtiges Blatt gemäß Anspruch 1, worin Schicht A auf Schicht B extrusionsbeschichtet ist.
  14. Mehrschichtiges Blatt gemäß Anspruch 1, worin B unter Verwendung eines physikalischen Treibmittels oder einer Kombination eines physikalischen Treibmittels und eines chemischen Treibmittels, das als Nukleierungsmittel fungiert oder nur unter Verwendung eines chemischen Treibmittels geschäumt ist.
  15. Thermogeformter Gegenstand, hergestellt aus einem mehrschichtigen Blatt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14.
  16. Thermogeformter Gegenstand nach Anspruch 15, erhältlich durch ein Thermoformgebungsverfahren umfassend: A. Erwärmen eines mehrschichtigen Blatts gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 zu einem wärmeerweichten, wärmeplastifizierten, wärmeformbaren Zustand; B. Anwenden von Gasdruck, Vakuum- oder physikalischem Druck auf das wärmeerweichte, wärmeplastifizierte, wärmeformbare Blatt und Strecken des Blatts auf annähernd die endgültige Teilegröße; C. Anpassen des Blatts durch Vakuum oder Druck an die Gestalt einer Form; und D. Trennen des thermogeformten Teils von der Form.
  17. Thermisch isolierendes Formteil, enthaltend einen thermogeformten Gegenstand gemäß der Ansprüche 15 oder 16 und eine thermisch isolierende Schaumschicht in Kontakt mit dem thermogeformten Gegenstand.
  18. Thermisch isolierendes Formteil gemäß Anspruch 17, wobei die thermisch isolierende Schaumschicht einen Polyurethanschaum aufweist.
  19. Thermisch isolierendes Formteil gemäß der Ansprüche 17 oder 18, wobei die thermisch isolierende Schicht in einem Hohlraum oder Raum bereitgestellt wird, der zwischen der Schaumoberflächenschicht des thermogeformten Gegenstands und einem äußeren Gehäuse oder einer Verschlussstruktur gebildet ist.
  20. Kühleinheit enthaltend ein thermisch isolierendes Formteil gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19.
  21. Kühleinheit nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Kühlschrank oder ein Gefrierschrank ist.
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