ES2290049T3

ES2290049T3 - Metodo de produccion para espuma de resina termoplastica y molde de moldeo para el mismo.

Info

Publication number: ES2290049T3
Application number: ES00955050T
Authority: ES
Inventors: Hiroshi Sekisui Chemical Co. Ltd. HARADA; Hitoshi Sekisui Chemical Co. Ltd. KAWAUCHI; Hiroyuki Sekisui Chemical Co. Ltd. HIRANO; Satoshi Sekisui Chemical Co. Ltd. SHIMURA
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2008-02-16
Anticipated expiration: 2020-08-25
Also published as: EP1226918A4; EP1226918A1; CA2383270A1; US20050179158A1; DE60035519D1; US7833445B2; WO2001015882A8; CA2383270C; DE60035519T2; EP1226918B1; US20050181085A1; US7195815B1; WO2001015882A1

Abstract

Procedimiento para producir un cuerpo espumado de una resina termoplástica vertiendo la resina termoplástica fundida y conteniendo un agente espumante en una cavidad de un molde y ampliando a continuación la cavidad para expandir la resina, incluyendo el procedimiento los pasos de: mantener la cavidad en su forma llenada con la resina durante un periodo de tiempo predeterminado después de que la resina que contiene el agente espumante se vierta completamente en la cavidad, y ampliar la cavidad hasta una anchura de cavidad final incrementada después del periodo de tiempo predeterminado, caracterizado porque se amplía la cavidad hasta una anchura de cavidad final incrementada después de que la temperatura media de la resina fundida dentro de la cavidad alcance el rango del punto de fusión de la resina hasta [el punto de fusión + 30ºC].

Description

Método de producción para espuma de resina termoplástica y molde de moldeo para el mismo.

La presente invención se refiere a un procedimiento para producir cuerpos espumados de resina termoplástica llenando la cavidad de un molde con la resina termoplástica fundida y conteniendo un agente espumante, y ampliando a continuación la cavidad, y a moldes para uso en el procedimiento para producir el cuerpo espumado de resina.

Como ya se ha descrito, por ejemplo, en la publicación JP-B nº 51-8424(1976), se conoce un procedimiento para producir un cuerpo espumado de resina termoplástica llenando la cavidad de un molde con la resina termoplástica fundida y conteniendo un agente espumante, y ampliando a continuación la cavidad. Como se muestra en la figura 12 por una línea 91, la cavidad es ampliada en este procedimiento a una velocidad de V2 durante un periodo de tiempo T2 después de la finalización del llenado.

Se conoce además un procedimiento en el que la cavidad es ampliada a diferentes velocidades para obtener un cuerpo espumado que tiene una sensación deseada al tacto, controlando el espesor de una capa de piel no expandida, como se describe, por ejemplo, en la publicación JP-A nº 7-88878(1995). Con este procedimiento, la cavidad es ampliada a una velocidad de V1 hasta el momento T1 después de la finalización del llenado y, a continuación, a una velocidad inferior V3 desde el momento T1 al momento T2.

Las publicaciones JP-B nº 51-8424(1976) y JP-A nº 6-198668(1994) describen un procedimiento en el que la cavidad de un molde utilizado es ampliada para formar un cuerpo espumado de resina termoplástica. Este procedimiento prepara una pieza moldeada expandida llenando la cavidad con la resina termoplástica fundida y conteniendo un agente espumante, y forzando a continuación la cavidad para ampliarla rápidamente en una cantidad predeterminada.

El cuerpo espumado es producido por este procedimiento cargando la resina termoplástica que contiene un agente espumante en la cavidad mantenida disminuida respecto de la forma final de la misma y ampliando subsiguientemente la cavidad al tamaño del producto final.

Sin embargo, los procedimientos convencionales para producir cuerpos espumados de resina termoplástica tienen el problema de que es difícil obtener cuerpos espumados de gran relación de expansión, por ejemplo los que tienen propiedades termoaislantes y una relación de expansión de al menos 5 veces. Otro problema encontrado es que el procedimiento convencional proporciona sólo los que tienen un diámetro de celda tan grande como al menos varios milímetros, produciendo sólo piezas moldeadas huecas en caso de condiciones inadecuadas.

Adicionalmente, los procedimientos convencionales tienen el problema de que la resina deja de expandirse completamente en las esquinas de la cavidad de conformidad con la ampliación de la cavidad. Dicho más específicamente, cuando una resina 104 que contiene un agente espumante se carga en una cavidad 103 definida por un molde fijo 101 y un molde móvil 102, como se muestra en la figura 13(a), y cuando la cavidad 103 se amplía a continuación moviendo el molde móvil 102 hacia la dirección de la flecha 107, como se muestra en la figura 13(b), es probable que la resina termoplástica 104 deje de expandirse en las esquinas de la cavidad 103 de conformidad con la ampliación de la cavidad 103, proporcionando en consecuencia sólo un cuerpo espumado 106 que está rebajado en las esquinas 105.

Por otro lado, la publicación JP-A nº 10-230528(1998) describe un procedimiento para producir un cuerpo espumado que tiene una capa superficial de la porción no expandida enteriza con el mismo y de apariencia superficial satisfactoria y que tiene celdas cerradas finas con una densidad de celda media uniforme, utilizando dióxido de carbono o nitrógeno en un estado supercrítico como agente espumante.

La publicación JP-A nº 8-108440(1996) describe un tablero expandido de resina de poliolefina que tiene una estructura de celdas cerradas, (a) al menos el 85% de las cuales son de 2,5 a 10,0 en la relación del tamaño de las mismas en una dirección perpendicular al plano del tablero al tamaño de las mismas en una dirección paralela al tablero, y (b) al menos el 70% de las cuales son de hasta 500 \mum de tamaño en una dirección paralela al plano del tablero, siendo el tablero expandido de al menos 2 en la relación de la resistencia a la compresión del mismo en una dirección perpendicular al plano del tablero a la resistencia a la compresión del mismo en una dirección paralela al plano del tablero, y de 5 a 20 veces en la relación de expansión. Este tablero expandido de resina de poliolefina se produce a partir de una mezcla de la resina de poliolefina, un agente espumante químico y un agente reticulante aplicando presión a la mezcla, utilizando moldes que tienen superficies interiores paralelas opuestas, calentando la mezcla a una temperatura no inferior a la temperatura de descomposición del agente espumante y, subsiguientemente, incrementando la distancia entre los moldes para expandir la resina de poliolefina únicamente en una dirección perpendicular a las superficies interiores a través de las cuales se aplica la presión. Este procedimiento conlleva ingenio para producir una estructura de celda aplanada con el fin de conseguir una baja densidad y una alta rigidez a la compresión.

No obstante, dado que el procedimiento de producción de JP-A nº 10-230528(1998) es un procedimiento de moldeo por inyección, el cuerpo espumado obtenido es bajo en resistencia a la compresión y en propiedades para absorber grandes impactos debido a su estructura de celdas cerradas finas y uniformes, aunque tiene adaptabilidad de forma. Por tanto, el producto necesita que se le proporcione una mayor densidad a fin de mejorar sus propiedades físicas, mientras que esto conlleva el problema de hacer que la pieza moldeada sea más pesada y no resulte perjudicada en las propiedades termoaislantes.

La pieza moldeada de JP-A nº 8-108440(1996) consta solamente de una capa expandida que proporciona una estructura monocapa y, por tanto, es baja en resistencia a la flexión y pequeña en el límite de deformación debido a la presencia de celdas cerradas. Por tanto, el procedimiento, tal como se describe anteriormente, tiene el problema de proporcionar piezas moldeadas únicamente en forma de tablero. El uso del agente espumante químico da como resultado un coste incrementado y permite que los componentes no reaccionados y los productos descompuestos del agente permanezcan en el cuerpo espumando, lo que supone en consecuencia la decoloración del cuerpo espumado, la liberación de olor del mismo y problemas de la higiene alimentaria.

El documento EP-A-0 839 624 describe un procedimiento para la producción del cuerpo espumado. En el procedimiento, resina termoplástica en forma fundida, que contiene un espumante, se carga en una cavidad de un molde. La cavidad del molde que contiene la resina termoplástica se mantiene en el estado de llenado durante un periodo de tiempo predeterminado y, a continuación, la cavidad se amplía hasta una anchura de cavidad final.

El documento US-A-5.547.621 describe también un procedimiento para la producción de un cuerpo espumado. Una resina termoplástica fundida que comprende un agente espumante se carga en una cavidad de un molde. La cavidad se mantiene en el estado de llenado durante un tiempo predeterminado y, a continuación, se amplía hasta una anchura de cavidad final. Además, se describe un molde útil en el procedimiento. El molde comprende un miembro estacionario y un miembro móvil que definen una cavidad. Dentro de la cavidad está dispuesta una pieza móvil que puede moverse hacia delante o hacia atrás a lo largo de la dirección del espesor. La pieza móvil está conformada de tal modo que defina un espacio de cavidad periférico y un espacio de cavidad principal. El espacio de cavidad periférico está definido por la pieza inmóvil, una superficie periférica exterior de la pieza móvil y una pared de cavidad periférica. El espacio de cavidad principal está definido por una cara extrema delantera de la pieza móvil y una pared de cavidad opuesta a la misma.

Un objeto de la presente invención es mejorar el procedimiento de la clase anteriormente mencionada y el molde de la clase anteriormente mencionada.

Este objeto es resuelto por el procedimiento de la reivindicación 1 y el molde de la reivindicación 7.

La invención proporciona como característica adicional de la misma un procedimiento para producir un cuerpo espumado de una resina termoplástica que se caracteriza por ampliar la cavidad a la anchura de cavidad final incrementada a una velocidad de 2 a 5 mm/s.

La invención proporciona como una sexta característica de la misma un procedimiento para producir un cuerpo espumado de una resina termoplástica de acuerdo con las características segunda, cuarta o quinta de la invención, caracterizándose el procedimiento por ampliar la cavidad a una velocidad de 5 a 10 mm/s en el paso de ampliación secundaria de la cavidad.

La invención proporciona como séptima característica de la misma un procedimiento para producir un cuerpo espumado de una resina termoplástica de acuerdo con una cualquiera de las características primera a sexta de la invención, caracterizándose el procedimiento porque el agente espumante es un gas inerte, a saber, un gas que no es reactivo con la resina.

El término "dirección de movimiento hacia delante", como se utiliza aquí, se refiere a la dirección en la que la pieza móvil se mueve hacia una porción de bebedero de la cavidad a fin de disminuir la cavidad y, por tanto, a la dirección indicada en 51 en la figura 4(b). El término "dirección del movimiento hacia atrás" se refiere a la dirección en la que la pieza móvil se mueve alejándose de la porción de bebedero de la cavidad para ampliarla y, en consecuencia, a la dirección indicada en 52 en la figura 4(b).

La invención proporciona como octava característica de la misma un molde para formar un cuerpo espumado de una resina termoplástica de acuerdo con el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que tiene una cavidad definida por un miembro de molde estacionario y un miembro de molde móvil que está provisto de una pieza móvil que puede moverse hacia delante o hacia atrás a lo largo de la dirección de espesor de la cavidad 31, estando conformada la pieza móvil de modo que defina un espacio 32 de cavidad periférico por medio de una superficie periférica exterior de la pieza móvil y una pared 33 de cavidad periférica, y un espacio 34 de cavidad principal por medio de una cara extrema delantera de la pieza móvil y una pared 35 de cavidad opuesta a la misma cuando la pieza móvil se mueve hacia delante.

La anchura t4 del espacio 32 de cavidad periférico es de dos a cuatro veces la anchura t3 del espacio 34 de cavidad principal.

Con referencia a la figura 4(a), la anchura t4 del espacio 32 de cavidad periférico es de 2 a 4 veces, preferiblemente de 2,7 a 3,5 veces la anchura t3 del espacio 34 de cavidad principal.

Si la anchura t4 del espacio 32 de cavidad periférico es menor de dos veces la anchura t3 del espacio 34 de cavidad principal, la porción periférica del cuerpo de resina termoplástica espumada que se quiere obtener deja de adaptarse a la forma del molde, y es probable que no estará disponible un cuerpo espumado de la forma deseada. Si la anchura t4 del espacio 32 de cavidad periférico es mayor de cuatro veces la anchura t3 del espacio 34 de cavidad principal, el cuerpo espumado de resina termoplástica se deformará cuando se enfríe insuficientemente, dejando de tener la forma deseada. Es probable que un intento de enfriar suficientemente el cuerpo conlleve una productividad ampliamente reducida. Asimismo, es probable que la resina termoplástica dentro del espacio 32 de cavidad periférico no se expanda en toda su extensión.

El espacio 32 de cavidad periférico puede tener la forma de un tubo enterizo y puede ser paralelepípedo rectangular o bien de otra configuración poligonal o circular en sección transversal.

Con referencia a la figura 4(a), una pieza móvil 221a dispuesta en un miembro de molde móvil 22a forma una cavidad tubular 31 que tiene un fondo y, por ejemplo, una sección rebajada a lo largo de la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás cuando se mueve hacia delante en grado máximo. La cavidad tubular 31 con fondo comprende un espacio 32 de cavidad periférico definido por la superficie periférica exterior de la pieza móvil 221a y una superficie periférica 33 de cavidad, y un espacio 34 de cavidad principal definido por la cara extrema delantera de la pieza móvil 221a y una pared de cavidad 35 opuesta a la misma.

La invención proporciona como novena característica de la misma un molde para formar un cuerpo espumado de una resina termoplástica según la octava característica de la invención, caracterizándose el molde porque la longitud t5 del espacio 32 de cavidad periférico en la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás es mayor que la anchura t3 del espacio 34 de cavidad principal en la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás.

Con referencia a la figura 4(a), se desea que la longitud t5, a lo largo de la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás, del espacio 32 de cavidad periférico de la cavidad tubular 31 que tiene un fondo y, por ejemplo, una sección rebajada, sea mayor que la anchura t3 del espacio 34 de cavidad principal.

La invención proporciona como décima característica de la misma un molde para formar un cuerpo espumado de una resina termoplástica según la característica octava o novena de la invención, caracterizándose el molde porque la longitud t5 del espacio 32 de cavidad periférico en la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás es de 50 a 70% de una anchura t6 de cavidad final incrementada.

Con referencia a la figura 4(a), la longitud t5, a lo largo de la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás, del espacio 32 de cavidad periférico de la cavidad tubular 31 que tiene un fondo y, por ejemplo, una sección rebajada, es preferiblemente de 50 a 70%, más preferiblemente de 60 a 65%, de la anchura t6 de cavidad final incrementada.

Si la longitud t5 es menor del 50% de la anchura t6 de la cavidad final incrementada, el cuerpo espumado de resina termoplástica obtenida tiene una porción periférica que deja de adaptarse a la forma del molde. Es probable entonces que no esté disponible el producto de la forma deseada. Si la longitud t5 es mayor del 70% de la anchura t6 de la cavidad final incrementada, es probable que el cuerpo espumado de resina termoplástica obtenido tenga arrugas y una apariencia dañada.

La resina termoplástica a utilizar en la presente invención no está específicamente limitada. Ejemplos de resinas útiles son polietileno, polipropileno, copolímero de etileno-propileno, copolímero de etileno-propileno-dieno, copolímero de etileno-acetato de vinilo, polibuteno, polietileno clorado y resinas de olefina similares, poliestireno, copolímero de estireno-butadieno-estireno, resina de estireno-isopreno-estireno, poliacrilato de metilo, copolímero de etileno-acrilato de etilo y resinas acrílicas similares, cloruro de polivinilo y resinas de cloro similares, fluoruro de polietileno y resinas de fluorocarbono similares, 6-nilón, 66-nilón, 12-nilón y resinas de poliamida similares, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno y resinas de poliéster similares, resina ABS, policarbonato, poliacetal, sulfuro de polifenileno, poliéteretercetona, poliéterimida, resina de silicona, uretano termpolástico, diversos elastómeros, etc.

Entre estos ejemplos son especialmente preferibles las resinas que tienen una tensión en fusión o una viscosidad de estiramiento adecuada para la expansión. Tales resinas favorablemente útiles son, por ejemplo, polietileno, polipropileno, poliestireno, resina ABS, cloruro de polivinilo, etc. Ejemplos de polietileno y polipropileno útiles son resinas finamente reticuladas que se ajustan en sus características de viscosidad de estiramiento.

Estas resinas pueden utilizarse individualmente o al menos pueden usarse dos de ellas en forma de una aleación, mezcla o material compuesto.

El término "punto de fusión" se define como la temperatura a la que una resina cambia de un estado fluido a un estado no fluido. En el caso de resinas cristalinas, tales como polietileno, polipropileno, poliacetal, tereftalato de polibutileno, la temperatura de fusión Tpm, medida de acuerdo con JIS K7121, se utiliza como el punto de fusión. En el caso de resinas no cristalinas, tales como poliestireno, poliacetato de vinilo, polimetacrilato de metilo, policarbonato y resina ABS, la temperatura de transición vítrea Tmg, medida de acuerdo con JIS K7121, se toma como punto de fusión. Aunque el cloruro de vinilo es una resina cristalina, la temperatura de descomposición térmica de la misma se aproxima a la temperatura de fusión Tpm de la misma y la resina se moldea a una temperatura de hasta la temperatura de fusión Tpm. En el caso de las resinas cristalinas que se moldean a una temperatura no mayor que la temperatura de fusión Tpm, [la temperatura de fusión Tpm - 30ºC] se toma como punto de fusión. Análogamente, con las resinas no cristalinas que se moldean a una temperatura de hasta la temperatura de transición vítrea Tmg, [la temperatura de transición vítrea Tmg - 30ºC] se toma como punto de fusión.

El término "temperatura media de la resina", como se utiliza aquí, se define como el valor medio de la temperatura de la capa de resina vertida en la cavidad del molde en la dirección del espesor de la capa. Aunque la temperatura en la dirección de espesor de la capa de resina no está limitada particularmente, la temperatura es preferiblemente el valor en la porción media de la porción de bebedero del molde y el extremo delantero de la capa de resina, es decir, en la porción media del espesor de la capa.

La temperatura de la resina fundida y llenando el molde se determina, por ejemplo, midiendo la temperatura de la capa de resina cargada con un sensor de temperatura por infrarrojos instalado en el molde o calculando la temperatura de la capa de resina cargada por análisis de flujo por inyección CAE.

Las expresiones "mantenimiento de la cavidad llena" e "interrupción de la ampliación de la cavidad", como se usan aquí, significan el estado de la pieza móvil sustancialmente en una posición de detención, y se refieren al estado en el que la velocidad de ampliación por la pieza móvil es de hasta 0,1 mm/s. Sin embargo, la velocidad de ampliación por la pieza móvil es preferiblemente 0 mm/s.

El agente espumante para uso en la presente invención no está limitado particularmente, pero son útiles agentes espumantes químicos orgánicos o inorgánicos térmicamente descomponibles o agentes espumantes físicos. Ejemplos de agentes espumantes químicos útiles son azocompuestos, compuestos de hidrazida, compuestos nitrosos, compuestos de semicarbazida, compuestos hidrazo, compuestos de tetrazol, compuestos de éster, bicarbonatos, carbonatos, nitritos, etc. Ejemplos más específicos son azodicarbonamida (ADCA), isobutironitrilo (AZDN), bencenosulfonilhidrazo (OBSH), dinitropentametilenotetramina (DPT), azobisisobutironitrilo (AIBN), p-toluenosulfonhidrazida (TSH), azodicarboxilato de bario (Ba-Ac), etc. Ejemplos de agentes espumantes físicos son gas de dióxido de carbono, argón, neón, helio, oxígeno y gases no reactivos similares. Estos agentes pueden usarse individualmente o al menos dos de ellos son utilizables en combinación.

El método de ampliar la cavidad del molde no está limitado particularmente. Por ejemplo, la pieza móvil del molde se mueve hacia una dirección por medio de un mecanismo hidráulico para una máquina de moldeo por inyección, como se muestra en las figuras 2 y 3, o un dispositivo hidráulico externo y un pistón hidráulico para ampliar la cavidad, o bien la cavidad se amplia utilizando un mecanismo de apertura de molde para una máquina de moldeo por inyección, como se muestra en las figuras 5 y 6.

La "anchura de cavidad resultante del paso de ampliación primaria de la cavidad " según las características segunda, cuarta o quinta de la invención no se limita particularmente si la anchura no es mayor que la anchura 16 de cavidad final incrementada. Sin embargo, la anchura es preferiblemente de hasta 3,0 veces la anchura t3 del espacio 34 de cavidad principal en la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás, más preferiblemente de hasta 6,5 mm. Si la anchura incrementada por la ampliación primaria es excesivamente grande, es probable que la película de las celdas se rompa, uniéndose grandes cantidades de celdas pequeñas para formar grandes celdas.

La "velocidad del paso de ampliación primaria de la cavidad" según la invención y la "velocidad de la ampliación a la anchura de cavidad final" son preferiblemente de 0,5 a 15 mm/s, más preferiblemente de 2 a 5 mm/s. Si la velocidad de ampliación de la cavidad es demasiado baja, únicamente se obtiene un cuerpo espumado de celdas grandes. Si la velocidad es excesivamente alta, la superficie de resina se separa en seguida del molde y se transfiere nuevamente a continuación sobre la superficie del molde durante el paso subsiguiente de interrupción del movimiento de la cavidad. Es probable que esto dé lugar al problema de perjudicar la apariencia de la superficie de la pieza moldeada.

Según la invención, el periodo de tiempo durante el cual la cavidad se mantiene llena de resina inmediatamente después de terminar el llenado hasta el comienzo de la ampliación de la cavidad depende de la temperatura de la resina vertida, la temperatura del molde, etc., y es preferiblemente de 2 a 20 s, más preferiblemente de 2 a 15 s. Si el tiempo de mantenimiento es demasiado largo, la capa de piel sobre la superficie sobre la superficie de la resina se vuelve gruesa reduciendo sustancialmente el espesor de la capa expandida. Esto conlleva la probabilidad de que solamente estará disponible un cuerpo espumado de baja relación de expansión.

El periodo de tiempo durante el cual la cavidad se mantiene llena de resina inmediatamente después de finalizar el llenado hasta el comienzo de la ampliación primaria de la cavidad es preferiblemente de 0,1 a 11 s, más preferiblemente de 0,5 a 5 s. El periodo de tiempo durante el cual la ampliación de la cavidad se interrumpe entre los pasos de ampliación primaria y secundaria de la cavidad es preferiblemente de 0,5 a 30 segundos, más preferiblemente de 3 a 20 s. Si la duración de la interrupción es demasiado corta, la película de las celdas se romperá como cuando la cantidad de ampliación primaria de la cavidad sea grande en el paso de ampliación primaria de la cavidad, lo que conlleva, en consecuencia, la probabilidad de que las celdas se unan formando celdas mayores. Si la duración de la interrupción es excesivamente larga, la resina se enfría, con la posibilidad de que la resina se estire excediendo la presión de expansión, con el resultado de que la resina dejará de expandirse hasta la cantidad deseada de ampliación de la cavidad o desarrollará irregularidades superficiales diferentes de la forma del molde.

La "velocidad de ampliación secundaria de la cavidad" según la invención es preferiblemente 0,5 a 15 mm/s, más preferiblemente 5 a 10 mm/s. Si la velocidad es demasiado baja, la resina se enfría durante la ampliación de la cavidad, con la posibilidad de que la resina se estire excediendo la presión de expansión. Como resultado, la resina deja de expandirse hasta la anchura de la cavidad incrementada deseada o es probable que desarrolle irregularidades superficiales diferentes de la forma del molde.

Cuando la velocidad de la ampliación de la cavidad es excesivamente grande, la superficie de resina se separa en seguida del molde y se transfiere de nuevo sobre la superficie del molde cuando la cavidad es llevada a su detención en la posición final de ampliación de la cavidad. Es probable que esto dé lugar al problema de perjudicar la apariencia de la superficie de la pieza moldeada.

La figura 1 es un diagrama que muestra un ejemplo de aparato de moldeo por inyección para uso en un procedimiento para producir un cuerpo de resina termoplástica espumada de la invención.

La figura 2 es una vista en sección horizontal que muestra un molde antes de que se amplíe la cavidad del mismo.

La figura 3 es una vista en sección horizontal que muestra el molde de la figura 2 después de que se amplíe la cavidad del mismo.

La figura 4 incluye vistas en sección horizontal que muestra un molde para producir cuerpos de resina termoplástica espumada.

La figura 5 es una vista en sección horizontal que muestra otros medios de ampliación de cavidad.

La figura 6 es una vista en sección horizontal que muestra una cavidad ampliada por los medios de ampliación de cavidad mostrados en la figura 4.

La figura 7 es un gráfico que muestra la relación entre la velocidad de ampliación de cavidad y el tiempo implicados en el procedimiento para producir el cuerpo de resina termoplástica espumada.

La figura 8 es un alzado lateral que muestra el cuerpo espumado obtenido.

La figura 9 es un diagrama para ilustrar las fuerzas que tienen lugar cuando se dobla un cuerpo de resina termoplástica espumada.

La figura 10 es una fotografía que muestra en sección un cuerpo de resina termoplástica espumada obtenido en el ejemplo 7.

La figura 11 es una fotografía que muestra en sección un cuerpo de resina termoplástica espumada obtenido en el ejemplo 8.

La figura 12 es un gráfico que muestra la relación entre la velocidad de ampliación de cavidad y el tiempo implicados en un procedimiento convencional para producir un cuerpo de resina termoplástica espumada.

La figura 13 incluye vistas en sección horizontal que muestran un molde convencional para producir el cuerpo de resina termoplástica espumada.

Realizaciones de la presente invención se describirán más abajo con detalle haciendo referencia a los dibujos.

La figura 1 es un diagrama que muestra un ejemplo de un aparato de moldeo por inyección. En la figura 1 se indican en 1 el aparato de moldeo por inyección, en 11 un cilindro plastificador-amasador de resina del aparato 1, en 12 una cámara resistente a la presión dispuesta encima del cilindro 11 y posicionada hacia el extremo trasero del mismo, en 13 una tolva dispuesta encima de la cámara 12, y en 14 un cilindro para dióxido de carbono para uso como agente espumante. El cilindro está conectado a la cámara 12 resistente a la presión por un canal 142. Una válvula de regulación de presión 141 está dispuesta en el canal 142. Unas válvulas están indicadas en 121, 122, 123 y 124. Un molde de moldeo por inyección 2 comprende un miembro de molde estacionario 21 y un miembro de molde móvil
22.

Un polipropileno (HMS-PP, producto de Montell-JPO, 127ºC en el punto de fusión), que sirve como resina termoplástica, se colocó en una tolva 13 y se suministró a la cámara 12 con la válvula 122 abierta. A continuación, se cerraron las válvulas 122, 123, 124 y se introdujo dióxido de carbono - ajustado a una presión de 5,5 MPa por la válvula de regulación de presión 141 - en la cámara 12 a través de la válvula 121.

El interior de la cámara 12 resistente a la presión se mantuvo a una presión del dióxido de carbono de 5,5 MPa y una temperatura de 45ºC durante dos horas para disolver el dióxido de carbono en la resina termoplástica.

Incidentalmente, puede disolverse un gas inerte en una resina termoplástica a una alta presión disolviendo el gas inerte en la resina fundida o disolviendo el gas en la resina en un estado sólido. Puede usarse uno cualquiera de estos métodos o pueden utilizarse los dos métodos en combinación.

El gas inerte puede disolverse en la resina termoplástica fundida a una alta presión, por ejemplo mezclando el gas con la resina dentro del cilindro de inyección 11 a través de un codo dispuesto en una porción intermedia del cilindro. En este caso, la resina termoplástica fundida sirve como junta de sellado a presión.

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El gas inerte puede disolverse en la resina termoplástica sólida, por ejemplo:

(1): disolviendo de antemano el gas inerte en la resina termoplástica en forma de pastillas o de un polvo dentro de un recipiente de presión o similar, o

(2): disolviendo el gas inerte en la resina termoplástica suministrando el gas a una región del aparato de moldeo por inyección desde la tolva hasta una porción de transporte de sólidos de la misma.

En el caso del método (2) anterior, es deseable incorporar una estructura de sellado resistente a la presión en el árbol de accionamiento del tornillo sin fin y en la tolva a fin de impedir que el gas inerte se evapore desde el cilindro de inyección 11.

El gas inerte puede suministrarse desde la botella de gas 14 directamente al cilindro de inyección 11 o el gas puede suministrarse presurizado con una bomba de émbolo no ilustrada.

La resina termoplástica que contiene dióxido de carbono se suministró desde la cámara 12 resistente a la presión al cilindro 11 ajustado a 190º C a través de la válvula 124. La resina recogida en una porción de medición hacia el extremo delantero del cilindro 11 se inyectó en una cavidad inicial 3 con un espesor de 3 mm a través de una reguera 5 y un bebedero 4, como se muestra en la figura 2.

Con referencia a las figuras 2 y 3, el miembro de molde móvil 22 comprende una pieza móvil 221 que puede moverse hacia delante o hacia atrás en la dirección del espesor de la cavidad, y una pieza de cuña 222 móvil hacia arriba o hacia abajo por el funcionamiento de un cilindro hidráulico 223 conectado a una unidad hidráulica 224. La cavidad 3 se disminuye cuando la pieza de cuña 222 es hecha descender como se ve en la figura 2 o se amplía cuando la pieza de cuña 222 se eleva, como se muestra en la figura 3.

La figura 4 muestra un ejemplo del molde de la invención.

Con referencia al molde 2a mostrado en la figura 4, un miembro 22a de molde móvil comprende una pieza móvil 221a y una pieza inmóvil fuera de la pieza móvil 221a, una cavidad inicial 31 está definida por un miembro 21a de molde estacionario, la pieza móvil 221a y la pieza inmóvil, y un extremo de una pieza móvil 221a del miembro 22a de molde móvil puede moverse hacia delante o hacia atrás (51 o 52) dentro de la cavidad 31 a lo largo de la dirección del espesor de la cavidad. Como se muestra en la figura 4(a), la cavidad inicial 31 tiene la forma de un tubo con un fondo y una sección rebajada a lo largo de la dirección del movimiento hacia delante o hacia atrás. Por tanto, cuando la cavidad inicial 31 se llena de resina fundida como se muestra en la figura 4(b), se forma una capa de resina cargada 40 que es tubular, tiene un fondo y una sección rebajada en la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás y comprende una porción de cuerpo principal 41 y una porción periférica tubular 42. Cuando la pieza móvil 221a retrocede a continuación hacia la dirección 52 como se muestra en la figura 4(c), la porción central de la capa de resina cargada 40 se expande siguiendo la retracción de la pieza móvil 221a para formar un cuerpo espumado 4 de forma deseada.

La porción periférica tubular 42 de la capa de resina cargada 40 puede mantenerse a una alta temperatura haciendo que el espesor t4 de la porción periférica 42 sea mayor que el espesor t3 de la porción de cuerpo principal 41. Esto hace que el cuerpo espumado 4 sea más fácil de producir ampliando la cavidad 31.

Las figuras 5 y 6 son diagramas para ilustrar otro ejemplo de medios para expandir una cavidad 3. En lugar de los medios de ampliación para la cavidad 3 mostrados en las figuras 2 y 3, cuyos medios incluyen la pieza de cuña 222, la unidad hidráulica 224 y el cilindro hidráulico 223, se utiliza como este medio de ampliación un dispositivo de apertura para un molde 2b de un aparato 1 de moldeo por inyección.

Una pieza móvil 221b puede ser movida hacia delante o hacia atrás junto con una placa de montaje 15 del miembro de molde móvil por el funcionamiento del vástago de accionamiento 16 de un cilindro hidráulico 17 del aparato 1. La figura 4 muestra la cavidad 3 disminuida, con la pieza móvil 221b desplazada hacia delante junto con la placa de montaje 15. La figura 5 muestra la cavidad 3 ampliada, con la pieza móvil 221b desplazada hacia atrás junto con la placa de montaje 15.

La figura 7 muestra la relación entre la velocidad de la ampliación de la cavidad y el tiempo implicados en el procedimiento de la invención para producir cuerpos de resina termoplástica espumada. La cavidad se amplia a una velocidad de V1 en un paso de ampliación primaria de cavidad, es decir, durante el periodo desde el inicio hasta el momento T1, la ampliación se interrumpe en el momento T1, y la cavidad se amplía a una velocidad V2 en una paso de ampliación secundaria de la cavidad, es decir, desde el momento T2 al momento T3.

Ejemplo 1

(Características primera y tercera de la invención)

Con referencia a la figura 4(a), se vertió una resina de polipropileno fundida en la cavidad inicial 31 en forma de un tubo con un fondo y una sección rebajada a lo largo de la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás (3 mm de anchura t3 a lo largo de esta dirección de la anchura de cavidad principal 34 correspondiente a la porción de fondo de la misma). A continuación, la cavidad 31 se mantuvo en su forma cargada con la resina y la pieza móvil 221a se movió hacia atrás 12 mm elevando la pieza de cuña 222 con el cilindro hidráulico 223 tras caer la temperatura media de la resina a 180, 150 o 120ºC (2 s, 9 s o 22 s, respectivamente, de tiempo de retención desde la finalización del llenado hasta la ampliación de la cavidad) a fin de ampliar la cavidad 31 a la anchura de cavidad final incrementada. La velocidad de ampliación de la cavidad 31 en este tiempo fue de 5 mm/s.

Se controló la temperatura media de la resina fundida cuando la pieza móvil 221 tuvo que ser movida hacia atrás manteniendo la cavidad inicial 31 en su forma cargada con la resina durante un periodo de tiempo especificado. La temperatura de 190ºC para la ampliación de la cavidad listada en la Tabla 1 siguiente es la temperatura implicada en la condición de que la cavidad se mantuviera en su forma cargada con la resina durante 0 s.

El cuerpo espumado de resina termoplástica en la cavidad 31 se enfrió a continuación durante 240 s, y luego se abrió el molde 2 para retirar el cuerpo espumado 4.

La Tabla 1 muestra el resultado obtenido observando los cuerpos espumados así preparados.

TABLA 1

1

Evaluación

La Tabla 1 revela que el cuerpo espumado del Ejemplo 1 tenía celdas finas en el caso en que la temperatura media de la resina era de 120ºC o 150ºC cuando se amplió la cavidad. Cuando la temperatura media de la resina excedía el rango [el punto de fusión + 30ºC], como en el caso de 180 o 190ºC, se obtenían celdas gruesas con grandes huecos encontrados en el interior del cuerpo de resina expandida.

Cuando la temperatura media de la resina para ampliar la cavidad era de 150ºC o 180ºC, el cuerpo exhibía una gran lisura. Sin embargo, cuando la temperatura media de la resina para la ampliación de la cavidad estaba por debajo del rango anterior, por ejemplo 120ºC, la resina termoplástica dejaba de expandirse a la forma deseada y de proporcionar un cuerpo espumado de superficie lisa. La resina dejaba también de expandirse a la forma deseada y de proporcionar un cuerpo espumado de superficie lisa cuando la temperatura media de la resina era de 190ºC para la ampliación de la cavidad.

Ejemplo 2

(Características segunda y cuarta de la invención)

Paso de ampliación primaria de la cavidad

Con referencia a la figura 4(a), se vertió una resina de polipropileno fundida en la cavidad inicial 31, que era de 3 mm de anchura t3 de la anchura 34 de la cavidad principal. La cavidad 31 se mantuvo después su forma cargada con la resina durante 0,5 s, y la pieza móvil 221a se desplazó hacia atrás (4 mm) hasta una posición intermedia elevando la pieza de cuña 222 con el cilindro hidráulico 223 después de la caída de la temperatura media de la resina a 185ºC. La velocidad de ampliación de la cavidad 31 fue de 5 mm/s en este paso de ampliación primaria de la cavidad.

Paso de ampliación secundaria de la cavidad

Se interrumpió a continuación la ampliación de la cavidad en la posición intermedia, y la pieza móvil 221a se movió seguidamente hacia atrás elevando de nuevo la pieza de cuña 222 con el cilindro hidráulico 223 después de la caía de la temperatura de la porción central de resina en la dirección del espesor a 190ºC, 170ºC, 150ºC o 120ºC (0 s, 10 s, 14 s o 31 s, respectivamente, del tiempo de interrupción de la ampliación de la cavidad) para ampliar la cavidad a una anchura de cavidad final incrementada de 26 mm. La velocidad de ampliación de la cavidad 31 en este tiempo fue de 10 mm/s.

El cuerpo de resina termoplástica espumada en la cavidad 31 se enfrió durante 360 s después de este paso de ampliación secundaria de la cavidad y se abrió el molde 2 para retirar el cuerpo espumado 4.

La Tabla 2 muestra el resultado obtenido observando los cuerpos espumados así preparados.

TABLA 2

2

Evaluación

La Tabla 2 revela que el cuerpo espumado del Ejemplo 2 tenía celdas finas cuando la temperatura media de la resina para comenzar el paso de ampliación primaria de la cavidad era de 185ºC, lo que estaba dentro del rango de [punto de fusión a punto de fusión + 60ºC], y cuando la temperatura de la porción central de resina a lo largo de la dirección del espesor para iniciar el paso de ampliación secundaria de la cavidad era de 170ºC, 150ºC o 120ºC. Sin embargo, si la ampliación de la cavidad no era interrumpida entre los pasos de ampliación primaria y secundaria de la cavidad y cuando la temperatura de la porción central de resina a lo largo de la dirección del espesor para iniciar el paso de ampliación secundaria de la cavidad era de 190ºC, se producía un hueco en la porción central del cuerpo de resina termoplástica espumada obtenido, con las celdas gruesas presentes en la otra porción. Además, el cuerpo espumado de resina termoplástica dejaba de expandirse a la forma deseada y de proporcionar un cuerpo espumado de superficie lisa.

En el caso en que la temperatura de la porción central de resina era de 170ºC o 150ºC cuando se realizó la ampliación secundaria de la cavidad, el cuerpo espumado tenía excelente lisura superficial. Sin embargo, si la temperatura de la porción central de resina estaba por debajo del punto de fusión, por ejemplo 120ºC, cuando se realizó la ampliación secundaria de la cavidad, el cuerpo de resina termoplástica espumado dejaba de expandirse a la forma deseada y de proporcionar un cuerpo espumado de superficie lisa.

Ejemplo 3

Se realizó el mismo procedimiento que en el paso de ampliación primaria de la cavidad del Ejemplo 2, excepto en que en el paso de ampliación primaria de la cavidad la pieza móvil 221a se movió hacia atrás después de que la temperatura media de la resina vertida en la cavidad inicial cayera a 195, 180 o 125ºC.

Se realizó el mismo procedimiento que en el paso de ampliación secundaria de la cavidad del Ejemplo 2, excepto en que en el paso de ampliación secundaria de la cavidad, se interrumpió el movimiento de la cavidad hasta que la temperatura de la porción central de la resina en la dirección de su espesor disminuyó a 160ºC.

La Tabla 3 muestra el resultado obtenido observando los cuerpos espumados preparados.

TABLA 3

3

Evaluación

La Tabla 3 revela que el cuerpo espumado del Ejemplo 3 tenía celdas finas cuando la temperatura media de la resina era de 180ºC o 125ºC en el momento en que se realizó la ampliación primaria de la cavidad principal.

Sin embargo, en la condición en que la temperatura de resina media excediera del rango de [el punto de fusión + 60ºC], por ejemplo 195ºC, cuando se amplió la cavidad, el cuerpo espumado tenía celdas gruesas, con una porción hueca encontrada en su porción central.

El cuerpo espumado era excelente en lisura si la temperatura media de resina era de 195ºC o 180ºC cuando se realizó la ampliación primaria de la cavidad. Sin embargo, si la temperatura media de resina estaba por debajo del rango anterior, por ejemplo 125ºC, cuando se realizó la ampliación primaria de la cavidad, el cuerpo de resina termoplástica dejaba de expandirse a la forma deseada y de proporcionar un cuerpo espumado de superficie lisa.

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Ejemplo 4

Se realizó el mismo procedimiento que en el paso de ampliación primaria de la cavidad del Ejemplo 2, excepto en que en el paso de ampliación primaria de la cavidad la pieza móvil 221a se movió hacia atrás para ampliar la cavidad 31 a una velocidad de 0,5, 5 o 10 mm después de que la temperatura media de la resina vertida en la cavidad inicial cayera a 31 a 180ºC.

Se realizó el mismo procedimiento que en el paso de ampliación secundaria de la cavidad del Ejemplo 2, excepto en que en el paso de ampliación secundaria de la cavidad se interrumpió el movimiento de la cavidad hasta que la temperatura de la porción central de la resina en la dirección de su espesor cayera a 160ºC.

La Tabla 4 muestra el resultado obtenido observando los cuerpos espumados preparados.

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TABLA 4

4

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Evaluación

La Tabla 4 revela que el cuerpo espumado del Ejemplo 4 tenía celdas finas cuando la velocidad de la ampliación primaria de la cavidad era de 5 mm/s. Se observaron celdas gruesas si la velocidad de ampliación primaria de la cavidad estaba fuera del rango de la invención.

El cuerpo espumado tenía una excelente apariencia cuando la velocidad de ampliación de la cavidad principal era de 0,5 o 5 mm/s.

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Ejemplo 5

Se realizó el mismo procedimiento que en el paso de ampliación primaria de la cavidad del Ejemplo 2, excepto en que en el paso de ampliación primaria de la cavidad, la pieza móvil 221a se movió hacia atrás después de que la temperatura media de la resina vertida en la cavidad inicial cayera a 31 a 180ºC.

Se realizó el mismo procedimiento que en el paso de ampliación secundaria de la cavidad del Ejemplo 2, excepto en que en el paso de ampliación secundaria de la cavidad se interrumpió el movimiento de la cavidad hasta que la temperatura de la porción central de la resina en la dirección de su espesor cayera a 160ºC con la velocidad de ampliación de la cavidad 31 ajustada a 1, 10 o 20 mm/s.

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La Tabla 5 muestra el resultado obtenido observando los cuerpos espumados preparados.

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TABLA 5

5

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Evaluación

La Tabla 5 revela que el cuerpo espumado del Ejemplo 5 tenía celdas finas cuando la velocidad de la ampliación secundaria de la cavidad era de 10 mm/s.

Se observaron celdas gruesas o porciones huecas si la velocidad de ampliación secundaria de la cavidad era de 1 o 20 mm/s.

El cuerpo espumado tenía una excelente apariencia cuando la velocidad de ampliación secundaria de la cavidad era de 1 o 10 mm/s. Además, se obtuvo una pieza moldeada expandida de excelente lisura cuando la velocidad de ampliación secundaria de la cavidad era de 10 o 20 mm/s.

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Ejemplo 6

Se realizó el mismo procedimiento que el paso de ampliación primaria de la cavidad del Ejemplo 2, con la excepción de verter, en el paso de ampliación primaria de la cavidad, una resina termoplástica fundida en la cavidad principal 31 mostrada en la figura 4(a), que era de 3 mm de anchura t3 del espacio 34 de la cavidad principal en la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás, 0, 3 o 12 mm de anchura t4 del espacio 32 de cavidad periférico, y 0, 5 o 15 mm de longitud t5 del espacio 32 de cavidad periférico en la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás, y de mover la pieza móvil 221a hacia atrás después de que la temperatura media de la resina vertida en la cavidad 31 cayera a 180ºC.

Se realizó el mismo procedimiento que en el paso de ampliación secundaria de la cavidad del Ejemplo 2, excepto en que en el paso de ampliación secundaria de la cavidad se interrumpió el movimiento de la cavidad hasta que la temperatura de la porción central de la resina en la dirección del espesor de la misma cayera a 160ºC.

La figura 8 muestra el cuerpo espumado obtenido. La Tabla 6 muestra el espesor 17 de una porción lateral izquierda del cuerpo espumado 4, el espesor t2 del cuerpo desde la porción de bebedero hasta el extremo inferior de la porción central, y el espesor t8 de una porción lateral derecha del mismo.

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TABLA 6

6

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Evaluación

Con un incremento de la longitud t5 del espacio 32 de cavidad periférico a lo largo de la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás, disminuye la diferencia entre el espesor t2 de la porción central del cuerpo 4 y el espesor t7, t8 de porciones laterales opuestas del mismo.

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Ejemplo 7

(Características 12ª y 13ª de la invención)

Paso de ampliación primaria de la cavidad

Con referencia a la figura 4(a), una resina de polipropileno fundida se vertió en la cavidad inicial 31, que era de 2 mm de anchura t3 de la anchura 34 de la cavidad principal. La cavidad 31 se mantuvo a continuación en su forma cargada con la resina durante 5 s, y la pieza móvil 221a se movió hacia atrás (2 mm) hasta una posición intermedia elevando la pieza de cuña 222 con el cilindro hidráulico 223. La velocidad de ampliación de la cavidad 31 fue de 15 mm/s en este paso de ampliación primaria de la cavidad.

Paso de ampliación secundaria de la cavidad

El movimiento de la cavidad se interrumpió en la posición intermedia durante 0,5 s y la pieza móvil 221a se movió a continuación hacia atrás elevando de nuevo la pieza de cuña 222 con el cilindro hidráulico 223 para ampliar la cavidad hasta una anchura de cavidad final incrementada de 20 mm. La velocidad de ampliación de la cavidad 31 en este tiempo fue de 15 mm/s.

El cuerpo de resina termoplástica espumada en la cavidad 31 se enfrió durante 120 s después de este paso de ampliación secundaria de la cavidad, y se abrió el molde 2 para retirar el cuerpo espumado 4.

Se midieron las características del cuerpo espumado así preparado. La Tabla 7 muestra los resultados.

Como es evidente por la fotografía de una sección mostrada en la figura 10 (ampliada a x6 bajo un microscopio), el cuerpo de resina termoplástica espumada se componía de una porción b de capa interior expandida y dos porciones de capa superficial a que tenían la porción b emparedada entre ellas y formando una sola pieza con ellas.

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Ejemplo 1 comparativo

(Ejemplo con celdas grandes)

Se preparó un cuerpo espumado con el mismo procedimiento que en el Ejemplo 7, con la excepción de mantener la resina de polipropileno fundida que contiene dióxido de carbono en la cavidad durante 2 s después del vertido y hasta el comienzo de la ampliación primaria de la cavidad, y de ampliar la cavidad a una velocidad de 3 mm/s en el paso de ampliación primaria de la cavidad.

La Tabla 7 muestra los resultados obtenidos midiendo las características del cuerpo espumado preparado.

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Ejemplo 2 comparativo

(Ejemplo con una pequeña relación de celdas abiertas)

Se preparó un cuerpo espumado de la misma manera que en el Ejemplo 7, con la excepción de mantener la resina de polipropileno fundida que contiene dióxido de carbono en la cavidad durante 2 s después del vertido y hasta el comienzo de la ampliación primaria de la cavidad, ampliar la cavidad a una velocidad de 3 mm/s en el paso de ampliación primaria de la cavidad, interrumpir la ampliación de la cavidad durante 3 s entre los pasos de ampliación primaria y secundaria de la cavidad, y ampliar la cavidad a una velocidad de 10 mm/s en el paso de ampliación secundaria de la cavidad.

TABLA 7

7

Ejemplo 8

(Características 14ª y 15ª de la invención)

Se preparó un cuerpo espumado de la misma manera que en el Ejemplo 7, con la excepción de mantener la resina de polipropileno fundida que contiene dióxido de carbono en la cavidad durante 11 s después del vertido y hasta el comienzo de la ampliación primaria de la cavidad, ampliar la cavidad a una velocidad de 10 mm/s en el paso de ampliación primaria de la cavidad, interrumpir la ampliación de la cavidad durante 3 s entre los pasos de ampliación primaria y secundaria de la cavidad, y mover la pieza móvil 221a hacia atrás hasta una anchura de cavidad final incrementada de 30 mm en el paso de ampliación secundaria de la cavidad para ampliar la cavidad 31 a una velocidad de 5 mm/s .

La Tabla 8 muestra los resultados obtenidos midiendo las características del cuerpo espumado preparado.

Como es evidente por la fotografía de una sección mostrada en la figura 11 (ampliada a x4 bajo un microscopio), el cuerpo de resina termoplástica espumada obtenido se componía de una porción b de capa interior expandida y dos porciones a de capa superficial con la porción b emparedada entre ellas y formando una sola pieza con ellas.

Ejemplo 3 comparativo

(Ejemplo con celdas grandes)

Se preparó un cuerpo espumado de la misma manera que en el Ejemplo 7, con la excepción de mantener la resina de polipropileno fundida que contiene dióxido de carbono en la cavidad durante 7 s después del vertido y hasta el comienzo de la ampliación primaria de la cavidad, ampliar la cavidad a una velocidad de 10 mm/s en el paso de ampliación primaria de la cavidad, interrumpir la ampliación de la cavidad durante 1 s entre los pasos de ampliación primaria y secundaria de la cavidad, y mover la pieza móvil 221a hacia atrás hasta una anchura de cavidad final incrementada de 17 mm en el paso de ampliación secundaria de la cavidad para ampliar la cavidad 31 a una velocidad de 5 mm/s .

Ejemplo 4 comparativo

(Ejemplo con relación de planicidad grande)

Se preparó un cuerpo espumado de la misma manera que en el Ejemplo 7, con la excepción de mantener la resina de polipropileno fundida que contiene dióxido de carbono en la cavidad durante 10 s después del vertido y hasta el comienzo de la ampliación primaria de la cavidad, ampliar la cavidad a una velocidad de 10 mm/s en el paso de ampliación primaria de la cavidad, interrumpir la ampliación de la cavidad durante 0,5 s entre los pasos de ampliación primaria y secundaria de la cavidad, y mover la pieza móvil 221a hacia atrás hasta una anchura de cavidad final incrementada de 17 mm en el paso de ampliación secundaria de la cavidad para ampliar la cavidad 31 a una velocidad de 5 mm/s .

TABLA 8

8

La presente invención tiene las siguientes ventajas.

Pueden prepararse cuerpos espumados homogéneos con celdas finas utilizando el procedimiento de producción de cuerpos de resina termoplástica espumada según la característica primera o tercera de la invención.

Pueden prepararse cuerpos espumados homogéneos con una relación de expansión alta y diámetros de celda variables utilizando el proceso de producción de cuerpos de resina termoplástica espumada según la característica segunda o cuarta de la invención.

Pueden prepararse cuerpos espumados homogéneos con alta precisión dimensional, una excelente apariencia de superficie lisa y celdas finas utilizando el procedimiento de producción de cuerpos de resina termoplástica espumada según la quinta característica de la invención.

Pueden prepararse cuerpos espumados homogéneos con alta precisión dimensional, una excelente apariencia de superficie lisa, una relación de expansión alta y celdas finas utilizando el procedimiento de producción de cuerpos de resina termoplástica espumada según la sexta característica de la invención.

Pueden prepararse cuerpos espumados que se conforman como se desee incluso en sus porciones periféricas utilizando el molde de conformación de cuerpos de resina termoplástica espumada de la octava característica.

El molde de conformación de cuerpos de resina termoplástica espumada según la novena característica de la invención está adaptado para mantener la resina en su porción periférica a una temperatura mayor que la de la resina en la pieza móvil y, por tanto, para producir cuerpos espumados de buena estabilidad que se conforman como se desee incluso en sus porciones periféricas. Dado que el miembro de molde móvil puede moverse en diferentes momentos para la ampliación por este procedimiento, es posible preparar cuerpos espumados homogéneos de relación de expansión alta y diámetros de celda variables.

Aplicabilidad industrial

La invención proporciona cuerpos espumados de resina termoplástica que tienen una alta relación de expansión, una forma deseada y celdas del diámetro deseado, especialmente celdas finas. Los cuerpos de resina termoplástica espumada proporcionados por la invención tienen una rigidez a la compresión y una rigidez a la flexión sumamente altas, peso ligero y excelentes propiedades termoaislantes.

Claims

1. Procedimiento para producir un cuerpo espumado de una resina termoplástica vertiendo la resina termoplástica fundida y conteniendo un agente espumante en una cavidad de un molde y ampliando a continuación la cavidad para expandir la resina, incluyendo el procedimiento los pasos de: mantener la cavidad en su forma llenada con la resina durante un periodo de tiempo predeterminado después de que la resina que contiene el agente espumante se vierta completamente en la cavidad, y ampliar la cavidad hasta una anchura de cavidad final incrementada después del periodo de tiempo predeterminado, caracterizado porque se amplía la cavidad hasta una anchura de cavidad final incrementada después de que la temperatura media de la resina fundida dentro de la cavidad alcance el rango del punto de fusión de la resina hasta [el punto de fusión + 30ºC].

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el proceso de ampliación incluye: un paso de ampliación primaria de cavidad hasta un valor predeterminado menor que una cavidad final incrementada después de un periodo de tiempo predeterminado siguiente a la resina fundida, y un paso de ampliación secundaria de la cavidad hasta la anchura de cavidad final incrementada después de interrumpir la ampliación de la cavidad durante un periodo de tiempo especificado.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el paso de ampliación primaria de la cavidad se inicia después de que la temperatura media de la resina fundida dentro de la cavidad alcance el rango del punto de fusión de la resina hasta [el punto de fusión + 60ºC], y el paso de ampliación secundaria de la cavidad se inicia después de que la temperatura de la resina en su porción central con respecto al espesor de la misma alcance una temperatura desde el punto de fusión hasta [el punto de fusión + 50ºC].

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por ampliar la cavidad a una velocidad de 2 a 5 mm/s.

5. Procedimiento según las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado por ampliar la cavidad a una velocidad de 5 a 10 mm/s en el paso de ampliación secundaria de la cavidad.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el agente espumante es un gas inerte.

7. Molde para formar un cuerpo espumado de una resina termoplástica según el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que tiene una cavidad definida por un miembro de molde estacionario y un miembro de molde móvil, estando provisto el miembro de molde móvil de una pieza móvil (221a) desplazable hacia delante o hacia atrás a lo largo de la dirección del espesor de la cavidad, y una parte inmóvil fuera de la pieza móvil, estando configurada la pieza móvil para definir un espacio (32) de cavidad periférico por medio de la pieza inmóvil, una superficie periférica exterior de la pieza móvil y una pared (33) de cavidad periférica, y un espacio (34) de cavidad principal por medio de una cara extrema frontal de la pieza móvil y una pared de cavidad (35) opuesta a la misma cuando la pieza móvil se mueve hacia delante, caracterizado porque la anchura (t4) del espacio (32) de cavidad periférico es dos a cuatro veces la anchura (t3) del espacio (34) de cavidad principal.

8. Molde según la reivindicación 7, caracterizado porque la longitud (t5) del espacio (32) de cavidad periférico en la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás es mayor que la anchura (t3) del espacio (34) de cavidad principal en la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás.

9. Molde según la reivindicación 8, caracterizado porque la longitud (t5) del espacio (32) de cavidad periférico en la dirección de movimiento hacia delante o hacia atrás es del 50 al 70% de una anchura de cavidad final incrementada (t6).