(12) OPIS PATENTOWY (19) PL

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/US94/06921 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego , WO95/00320, PCT Gazette nr 02/95 (11) (13) B1 (51) IntCl6: B29C 67/20 B29C 51/14 B32B 27/18 (54) Folia styropianowa i sposób formowania produktów z folii styropianowej (30) Pierwszeństwo: ,US,08/ ( 7 3 ) Uprawniony z patentu: THE DOW CHEMICAL COMPANY, Midland, US (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 09/96 (72) Twórca wynalazku: Phillip A. Wagner, Essexville, US (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 05/98 (74) Pełnomocnik: Kamiński Zbigniew, KANCELARIA PATENTOWA PL B1 (57) 1. Folia styropianowa, o grubości nie mniejszej od 0,4 mm, składająca się z warstwy ze spienionego tworzywa sztucznego, zawierającej żywicę polistyrenową, gumę w ilości od 1% do 15% wagowo i wypełniacz, oraz przynajmniej z jednej warstwy niespienionego tworzywa, zwłaszcza polistyrenu, polistyrenu wysokoudarowego, polietylenu, polipropylenu, lub treftalanenu polietylenowego, znamienna tym, że warstwa (26) spienionego tworzywa ma gęstość od 0,04 do 0,16 g/cm 3, jej grubość jest mniejsza od 6,5 mm, zaś średnica cząsteczek zawartej w niej gumy, jest nie większa od 0,45 μm. 5 Sposób formowania produktów z folii styropianowej, polegający na wstępnym podgrzaniu folii do temperatury j ej mięknięcia, ułożeniu folii na matrycy, a następnie wsunięciu tłocznika do wnętrza matrycy, z równoczesnym wytworzeniem podciśnienia w dolnej części matrycy, na ochłodzeniu, i wysunięciu tłocznika z matrycy, znamienny tym, że podciśnienie działające w czasie wsuwania tłocznika (10) do wnętrza matrycy (50) formy, wytwarza się zarówno za pomocą kanałów próżniowych (77, 78, 79, 62, 63, 68 i 85) matrycy (50), jak i kanałów próżniowych (12, 14, 16 i 18) tłocznika (10). FIG 3

2 Folia styropianowa i sposób formowania produktów z folii styropianowej Zastrzeżenia patentowe 1. Folia styropianowa, o grubości nie mniejszej od 0,4 mm, składająca się z warstwy ze spienionego tworzywa sztucznego, zawierającej żywicę polistyrenową, gumę w ilości od 1% do 15% wagowo i wypełniacz, oraz przynajmniej z jednej warstwy niespienionego tworzywa, zwłaszcza polistyrenu, polistyrenu wysokoudarowego, polietylenu, polipropylenu, lub treftalanenu polietylenowego, znamienna tym, że warstwa (26) spienionego tworzywa ma gęstość od 0,04 do 0,16 g/cm3, jej grubość jest mniejsza od 6,5 mm, zaś średnica cząsteczek zawartej w niej gumy, jest nie większa od 0,45 μm. 2. Folia według zastrz. 1, znamienna tym, że zawartość wypełniacza w warstwie (26) spienionego tworzywa wynosi od 0,005% do 1,4% wagowo, korzystnie od 0,005% do 0,9% wagowo. 3. Folia według zastrz. 1, znamienna tym, że warstwa (26) spienionego tworzywa, jest pokryta obustronnie warstwą (22, 24) niespienionego tworzywa. 4. Folia według zastrz. 3, znamienna tym, że grubość warstwy pokrywającej (22, 24) niespienionego tworzywa wynosi od 5 μm do 600 μm. 5. Sposób formowania produktów z folii styropianowej, polegający na wstępnym podgrzaniu folii do temperatury jej mięknięcia, ułożeniu folii na matrycy, a następnie wsunięciu tłocznika do wnętrza matrycy, z równoczesnym wytworzeniem podciśnienia w dolnej części matrycy, na ochłodzeniu, i wysunięciu tłocznika z matrycy, znamienny tym, że podciśnienie działające w czasie wsuwania tłocznika (10) do wnętrza matrycy (50) formy, wytwarza się zarówno za pomocą kanałów próżniowych (77, 78, 79, 62, 63, 68 i 85) matrycy (50), jak i kanałów próżniowych (12, 14, 16 i 18) tłocznika (10). * * * Przedmiotem wynalazku jest folia styropianowa, o grubości nie mniejszej od 0,4 mm, składającej się z warstwy ze spienionego tworzywa, zawierającej głównie żywicę polistyrenową, a ponadto od 1% do 15% wagowych gumy i wypełniacz, oraz z jednej warstwy niespienionego tworzywa, stanowiącego polistyren, zwłaszcza polistyren wysokoudarowy, albo polietylen, albo polipropylen, lub treftalanen polietylenowy. Przedmiotem wynalazku jest również sposób formowania produktów z folii styropianowej, polegający na wstępnym podgrzaniu folii do temperatury jej mięknięcia, na ułożeniu folii na matrycy formy, a następnie wsunięciu tłocznika do wnętrza matrycy, po czym na obniżeniu ciśnienia w dolnej części matrycy, wreszcie na obniżeniu temperatury folii, i wysunięciu tłocznika z matrycy. Folie styropianowe wykorzystywane są do wytwarzania w procesie formowania termicznego takich produktów, jak kubki, miseczki i tacki. Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych A. P. nr US , znana jest folia styropianowa, służąca do formowania termicznego, i złożona zarówno z warstwy spienionego tworzywa jak i z warstwy niespienionego tworzywa. Warstwa spienionego tworzywa, o gęstości od 0,13 do 0,7 g/cm3, o współczynniku wydłużenia względnego mniejszego od 1,25, o grubości od 0,4 do 3 mm, i zawartości gazów resztkowych nie większej od 0,3 mola/kg, zawiera od 1% do 30% wagowo polistyrenu, od 1% do 20% wagowo kauczuku opartego na polistyrenie, oraz wypełniacz. Warstwę niespienionego tworzywa stanowi polistyren, zwłaszcza polistyren wysokoudarowy, albo polietylen, albo polipropylen, lub treftalanen polietylenowy.

3 Folia ta, nie wykazuje jednak wystarczającej wytrzymałości i podatności na rozciąganie, umożliwiającej formowanie głęboko tłoczne. Folia ze spienionego tworzywa może być użyta do formowania termicznego bezpośrednio po jej wytworzeniu, w jednej linii technologicznej (formowanie jednoetapowe), bądź też po określonym czasie przechowywania, w oddzielnym procesie technologicznym (formowanie dwuetapowe). Znane sposoby formowania termicznego produktów, polegają na wstępnym podgrzaniu folii, umieszczeniu jej między tłocznikiem, a matrycą dwuczęściowej formy, wytłoczeniu jej w podwyższonej temperaturze, a następnie ochłodzeniu gotowego produktu. W trakcie tłoczenia w matrycy formy wytwarza się podciśnienie, powodujące wciągnięcie folii do wnętrza formy. Wadą tego sposobu jest zmniejszona grubość ścianki dolnej części formowanego produktu, będąca wynikiem działania w tym miejscu na folię większej siły rozciągającej. Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych A. P. nr US , znany jest sposób wytłaczania produktów z folii z tworzywa sztucznego, polegający na wstępnym uformowaniu przedmiotu, a następnie na termicznym ostatecznym wytłoczeniu go w formie. W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych A. P. nr US , opisany jest jednoetapowy sposób wytwarzania kubka z folii piankowej, złożonej z nałożonych na siebie dwu warstw: jednej ze spienionego tworzywa o niskiej gęstości i drugiej z niespienionego tworzywa o wysokiej gęstości, przy czym jako tworzywo stosuje się polistyren o gęstości od 0,096 do 0,16 g/cm3, oraz polistyren wysokoudarowy o gęstości 1,01 g/cm3. Obie warstwy folii, wytwarzane są w osobnych wytłaczarkach z rolkami formującymi ich kształt, a następnie nakładane są na siebie i podgrzewane, powodując zespolenie warstw. Podgrzana folia przemieszczana jest do urządzenia termicznego wytłaczania kubków, złożonego z matrycy i tłocznika. W trakcie formowania, w matrycy formy wytwarzane jest podciśnienie. Niedogodnością tego sposobu jest nierównomierna grubość i nieciągła struktura ścianek kubka, wynikająca głównie z dużych średnic cząsteczek gumy, zawartej w polistyrenie. W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych A. P. nr US , przedstawiony jest sposób wytwarzania tłoczonych produktów, polegający na wstępnym podgrzaniu folii polistyrenowej, ułożeniu jej między matrycą, a tłocznikiem formy, wstępnym uformowaniu wgniecenia za pośrednictwem tłocznika w czasie od 0,1 do 2 s, na wytworzeniu obniżonego ciśnienia w matrycy formy, a następnie ochłodzeniu uformowanej folii. Wadą tego sposobu jest również zmniejszona grubość ścianki dolnej części formowanego produktu, będąca wynikiem działania w tym miejscu na folię większej siły rozciągającej. Znane, dwuetapowe sposoby wytwarzania produktów w procesie formowania termicznego z folii styropianowej, obejmują proces wytwarzania folii styropianowej, a następnie po dłuższym czasie - jej formowanie termiczne. Po wytworzeniu, folię styropianową nawija się na role i magazynuje. W celu wytworzenia produktów, folię podgrzewa się, i umieszcza w wytłaczarce, w której następuje formowanie, często z wykorzystaniem podciśnienia w matrycy formy. Folię z uformowanymi w niej produktami, przekazuje się następnie do obcinarki. Wadą tych wszystkich znanych sposobów wytwarzania produktów ze spienionego tworzywa, za pomocą procesu formowania termicznego, jest przede wszystkim powstanie wielu odpadów, będących wynikiem ukrytych defektów folii, i braku możliwości ich usuwania w trakcie wytłaczania. Większość folii ze spienionego tworzywa, może być użyta do formowania dopiero po upływie określonego czasu, koniecznego do odgazowania znajdujących się w niej substancji lotnych, co dodatkowo zwiększa koszty wytwarzania, i powoduje konieczność kontroli folii, a ponadto wydłuża cykl wytwarzania. Zawarte w folii ze spienionego tworzywa substancje lotne, wpływają niekorzystnie na jej strukturę, uniemożliwiając formowanie głębokotłoczone. Dodatkowe trudności w dwuetapowym procesie formowania produktów z takiej folii, pokrytej dodatkowo laminowaną powłoką, wynikają przede wszystkim z możliwości łatwego uszkodzenia powłoki w czasie podgrzewania folii. Celem wynalazku jest opracowanie przynajmniej dwuwarstwowej folii styropianowej, eliminującej niedogodności znanych dotychczas folii tego rodzaju, charakteryzującej się jednorodną strukturą, i umożliwiającą głębokie tłoczenie.

4 Cel ten, realizuje folia styropianowa według wynalazku, której warstwa ze spienionego tworzywa ma gęstość od 0,04 do 0,16 g/cm3, jej grubość jest mniejsza od 6,5 mm, zaś średnica cząsteczek zawartej w niej gumy, jest nie większa od 0,45 μm. Zawartość wypełniacza w folii styropianowej wynosi korzystnie od 0,005 do 1,4% wagowo, korzystnie od 0,005% do 0,9% wagowo. Warstwa ze spienionego tworzywa, jest korzystnie obustronnie pokryta warstwą z niespienionego tworzywa, o grubości od 5 μm do 600 μm. Zaletą folii styropianowej według wynalazku jest jej duża podatność na wydłużenie w trakcie formowania, przy zachowaniu dużej wytrzymałości mechanicznej po ostudzeniu, co umożliwia formowanie głębokotłoczne. Cel wynalazku, realizuje również sposób formowania produktów z folii styropianowej, polegający na wytworzeniu podciśnienia w formie równocześnie za pomocą kanałów próżniowych matrycy, oraz kanałów próżniowych tłocznika, przy czym podciśnienie wytwarza się w trakcie wsuwania tłocznika do wnętrza matrycy formy. Zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość wytworzenia produktów głębokotłocznych, przy zachowaniu jednorodnej grubości ich ścianek i dużej wytrzymałości mechanicznej po ostygnięciu, zwłaszcza na ściskanie. Wynalazek jest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia fotografię folii zawierającej udarowy polistyren i gumę o średnicy cząsteczek 2,8 μm, w powiększeniu 9000 x, fig. 2 - fotografię folii zawierającej polistyren i gumę o średnicy cząsteczek 0,2 μm i 1,8 μm, w powiększeniu 9000 x, fig. 3 - dwuczęściową formę do wytłaczania kubków z folii styropianowej, w osiowym przekroju podłużnym, fig. 4 - gotowy kubek z formy według fig. 3, w widoku z boku, a fig. 5 - powiększenie szczegółu A według fig. 4, przedstawiającego przekrój przez ściankę boczną kubka. Folię styropianową według wynalazku, wytwarza się przez wytłaczanie żywicy polistyrenowej, zawierającej gumę, składniki spieniające, oraz wypełniacz. Żywicę polistyrenową stanowią polimery, ewentualnie kopolimery monomerów winylowych z grupy styrenów, takich jak styren, metylostyren, dwumetylostyren, lub takich jak kwas akrylowy, kwas metaakrylowy, oraz estry tych kwasów, akrylonitryl, akryloamid, metaakrylonitryl, oraz bezwodnik kwasu melainowego. Żywica polistyrenowa składa się w 70%, korzystnie 80% wagowo z homopolimeru polistyrenowego o masie cząsteczkowej 3, i wskaźniku płynięcia 0,15 g/min (na przykład ze styrenu typu Styron 685D), oraz w 30%, a korzystnie w 20% wagowo z wysokoudarowego polistyrenu, zawierającego korzystnie gumę. Zawartość gumy, stanowiącej kauczuk butadienowy, etylenopropylenowy, styrenobutadienowy, albo też polietylen w udarowym polistyrenie, wynosi od 1% do 15% wagowo, korzystnie od 7% do 10%. Średni ciężar cząsteczkowy gumy wynosi od do 3 105, korzystnie od 1,5 105 do Guma może być dodawana do żywicy polistyrenowej, podczas mieszania polistyrenów: homopolimerowego z wysokoudarowym, i stanowi wówczas korzystnie monomery butadienowe, izoprenowe, lub chloroprenowe, które kopolimeryzują z żywicą polistyrenową w ściśle ustalonym stosunku molowym. Gumę stanowi korzystnie kopolimer styrenowo-butadienowy, zawarty w wysokoudarowym polistyrenie. Większość cząsteczek gumy zawartych w polistyrenie wysokoudarowym, korzystnie nie mniej niż 70% zawartości gumy, ma średnicę nie większą od 0,45 μm, natomiast pozostałe cząsteczki gumy mają średnicę nie większą od 2,5 μm. Stosunek ilości małych cząsteczek gumy do dużych cząsteczek, wynosi nie mniej niż 4:1, korzystnie 5,6:1. Przedstawiona na fig. 1 folia z polistyrenu udarowego, zawiera cząsteczki gumy o średnicy 2,5 μm, wskutek czego jej właściwości, zwłaszcza obniżona podatność na wydłużenie, uniemożliwiają jej użycie do formowania głębokotłocznego. Przedstawiona na fig. 2 folia styropianowa z polistyrenu wysokoudarowego, zawiera cząsteczki gumy o różnych średnicach: 0,2 μm i 1,8 μm, przy czym ilość cząsteczek o mniejszej średnicy, stanowi 87% ilości wszystkich cząsteczek. Folia styropianowa zawierająca gumę o takich średnicach cząsteczek, może być użyta do formowania głębokotłocznego. Jeżeli zawartość gumy w folii według wynalazku jest mniejsza od 1% wagowo, wówczas wykazuje ona obniżoną wytrzymałość i wydłużenie względne, a wytłoczone z niej kubki, mają

5 tendencję do pękania. Zawartość gumy w folii styropianowej powyżej 15% wagowo nie poprawia jej właściwości mechanicznych, ale staje się przyczyną nieprzyjemnego zapachu. Wypełniacz stosowany do wytwarzania folii styropianowej według wynalazku jest ośrodkiem zarodkowania, oraz poprawia jej właściwości w trakcie formowania, umożliwiając utrzymanie stałej grubości. Zawartość wypełniacza w folii styropianowej wpływa na jej gęstość i jest dobierana w zależności od współczynnika kształtu wytłaczanych przedmiotów. Wynosi ona od 0,005% do 1,4% wagowo, korzystnie od 0,005% do 0,5% wagowo w stosunku do żywicy polistyrenowej. Zbyt niska zawartość wypełniacza w żywicy polistyrenowej powoduje obniżenie szybkości wydzielania się gazów lotnych po wytworzeniu folii. Jako wypełniacze stosuje się talk, węglan wapniowy, popiół wulkaniczny, gips, sadzę, węglan magnezowy, glinę, krzemionkę, lub proszki metali. Gęstość nasypowa mieszaniny, przygotowanej do wytwarzania folii styropianowej według wynalazku w procesie formowania termicznego, wynosi od 0,04 do 0,16 g/cm3, korzystnie od 0,04 do 0,128 g/cm3. Gęstość mieszaniny większa od 0,16 g/cm3, wiąże się z nadmiernym użyciem energii cieplnej i wydłuża proces formowania, natomiast gęstość mniejsza od 0,4 g/cm3 - zmniejsza wytrzymałość folii. Sposób wytwarzania folii styropianowej jest następujący: przygotowaną mieszaninę wyjściową o opisanym wyżej składzie, poddaje się procesowi wytłaczania spieniającego, z dodatkiem lotnego środka spieniającego w ilości stanowiącej około 20% masy mieszaniny wyjściowej. Jako środków spieniających używa się węglowodorów o temperaturze wrzenia od -40 do +45 C, takich jak propan, butan, izopentan i pentan; fluorowęglowodorów, takich jak 1,1-dwufluoroetan (HFC-152a), 1,2-dwufluoroetan (HFC-52), 1,1,1,2-czterofluoroetan (HFC-134a), 1,1,2,2-czterofluoroetan (HFC-134), 1,1,1-trójfluoroetan (HFC-143a), 1,1,2-trójfluoroetan (HFC-143) i pięciofluoroetan (HFC-125), a korzystnie pięciofluoroetan (HFC-125a) i trójfluoroetan (HFC- 143a); chlorofluorowęglowodorów, takich jak chlorodwufluorometan (HCFC-22), dwuchlorodwufluorometan (CFC-12), trójchlorofluorometan (CFC-11), oraz gazy nieaktywne, zwłaszcza azot, oraz dwutlenek węgla, ewentualnie mieszaniny węglowodorów z innymi środkami spieniającymi. Wytłoczoną folię styropianową napina się, oraz nawija na role. W trakcie napinania i nawijania, zachodzi orientacja cząsteczek folii, na przykład w t rakcie nawijania na rolę - orientacja jednoosiowa, a na formę kulistą - dwuosiowa. Istotnym parametrem folii styropianowej według wynalazku jest jej grubość, wynosząca korzystnie od 0,4 do 6,5 mm, która określa zarówno jej podatność na formowanie, jak i właściwości mechaniczne wytworzonego produktu. Grubość folii mniejsza od 0,4 mm wiąże się z małą wytrzymałością uformowanych produktów, zaś większa od 6,5 mm - zmniejsza jej podatność na formowanie. Dość gazu resztkowego zawartego w folii styropianowej, bezpośrednio po wytworzeniu, ma duży wpływ na jej zachowanie w procesie formowania. Nadmierna ilość gazu resztkowego, prowadzi do wtórnego spieniania się folii w czasie jej podgrzewania przed procesem formowania, natomiast jego niedobór, prowadzi do kurczenia się folii. Nadmierną ilość gazu resztkowego usuwa się przez odgazowanie, prowadzone korzystnie w zakresie temperatur od 40 do 50 C, natomiast jego niedobór, uzupełnia się przez pozostawienie folii w atmosferze powietrza przez określony czas, niezbędny dla dyfuzji powietrza do komórek folii. Jeżeli podczas formowania termicznego folii styropianowej użyto jako środka spieniającego dwutlenku węgla, wówczas korzystne jest pozostawienie folii w atmosferze powietrza przez czas około 20 godzin, podczas którego następuje ulatnianie się dwutlenku węgla i wnikanie na jego miejsce powietrza, z jednoczesnym ustaleniem się równowagi między tymi gazami. Folia styropianowa wypełniona powietrzem, umożliwia stosowanie uformowanych z niej przedmiotów, na przykład pojemników lub naczyń do przechowywania artykułów spożywczych. Wytworzoną folię styropianową, korzystnie pokrywa się przynajmniej z jednej strony warstwą niespienionego tworzywa, z żywicy termoplastycznej, która zwiększa zarówno podatność folii na wydłużenie, jak i jej wytrzymałość, umożliwiając formowanie głębokotłoczne. Warstwa niespienionego tworzywa, zapobiega również przenikaniu gazów do wnętrza uformowanych przedmiotów.

6 Warstwę żywicy termoplastycznej, o grubości od 5 μm do 600 μm, korzystnie od 30 μm do 600 μm, nakłada się w procesie wytłaczania za pomocą specjalnych matryc, lub przez laminowanie. Do laminacji warstwy żywicy termoplastycznej, używa się kleju w postaci roztworu, emulsji, albo ewentualnie cienkiej folii z tej żywicy. Stosuje się do tego polistyren, kopolimer polistyrenu i gumy, mieszankę polipropylenu i tereftalenu polietylenu, oraz wysokoudarowy polistyren, lub polietylen o wysokiej gęstości. Jeżeli grubość warstwy z tworzywa niespienionego jest mniejsza od 5 μm nie powoduje ona poprawy właściwości folii styropianowej, zwłaszcza zaś jej podatności na wydłużenie, zaś warstwa grubsza od 600 μm, powoduje jej oddzielanie od folii. Przedstawiona na fig. 3 forma do wytłaczania folii styropianowej, składa się z matrycy 50, oraz z współpracującego z nią tłocznika 10. Ścianka 70 matrycy 50 ma walcową powierzchnię zewnętrzną i stożkową powierzchnię wewnętrzną, i jest w górnej części połączona za pomocą śrub 110 z nasadzonym pierścieniem 100, a od dołu zaś, z tarczą denną 60, mającą wypukłą powierzchnię. Znajdujący się w dolnej części matrycy 50 pierścień 80, połączony ze ścianką 70 za pomocą śrub 90, ma łukową, pierścieniową powierzchnię roboczą, kształtującą obrzeże dna kubka. Szczelina między zewnętrzną, stożkową powierzchnią tłocznika 10, a wewnętrzną, stożkową powierzchnią ścianki 70 matrycy 50 tworzy przestrzeń, w której kształtowany jest kubek i ma grubość od 0,25 do 1,78 mm. Wszystkie elementy formy wykonane są ze stali, lub z aluminium. Górna część tłocznika 10 jest ponadto zaopatrzona w poprzeczny kanał próżniowy 18, oraz w połączony z nim osiowy kanał próżniowy 14, który w dolnej części tłocznika łączy się z czterema skośnymi kanałami próżniowymi 12, o średnicach 0,051 mm, których zakończenia tworzą narożniki kwadratu. W górnej części tłocznika 10, bezpośrednio nad pionowym pierścieniowym występem 17 matrycy 50, znajdują się trzydzieści dwa pionowe kanały próżniowe 16 o średnicy 3 mm, przy czym dwa z nich, są połączone z kanałem próżniowym 18. W tarczy dennej 60 matrycy 50, znajdują się otwarte od strony jej wypukłej powierzchni trzy kanały próżniowe 62 o średnicy 0,051 mm, połączone z poprzecznym kanałem próżniowym 63, przy czym środkowy kanał 62 jest wykonany w osi 61 tarczy dennej 60, zaś dwa pozostałe - są rozmieszczone symetrycznie względem niego. Poprzeczny kanał próżniowy 63, łączy się z czterema poziomymi kanałami próżniowymi 85. Dolny pierścień 80, jest zaopatrzony w trzydzieści dwa symetrycznie rozmieszczone kanały próżniowe 84 o średnicy 0,051 mm, połączone z pierścieniową wnęką 86, łączącą cztery poziome kanały 85. Między wewnętrzną powierzchnią pierścienia 80, a wypukłą powierzchnią tarczy dennej 60 matrycy 50, znajdują się pionowe kanały próżniowe 68, zaopatrzone w pierścieniowy rowek 67 o szerokości 0,6 mm, i łączące się z kanałami próżniowymi 85. Górna część ścianki 70 matrycy 50, zaopatrzona jest w osiemnaście symetrycznie rozmieszczonych pionowych kanałów próżniowych 77, łączących się z poziomymi kanałami 78 o średnicy 3 mm. Poniżej tych kanałów 78, znajdują się ukośne kanały próżniowe 79, łączące szczelinę, utworzoną między stożkowymi powierzchniami matrycy 50 i tłocznika 10, oraz szczelinę utworzoną między pierścieniem 100, a zewnętrzną walcową powierzchnią ścianki 70 matrycy 50. Układ form według fig. 3, umieszcza się w wielogniazdowym urządzeniu do formowania. Wytłaczanie produktów ze styropianowej folii według wynalazku odbywa się w następujący sposób: folię podgrzewa się wstępnie do temperatury mięknięcia i układa się ją na matrycy 50, następnie uruchamia się umieszczony nad matrycą 50 tłocznik 10 wsuwając go do wnętrza tej matrycy, a jednocześnie wytwarza się w układzie kanałów próżniowych 12, 14, 16 i 18 tłocznika 10, oraz kanałów próżniowych 77, 78, 79, 62, 63, 68 i 85 matrycy 50, podciśnienie o wartości 85kPa, po czym studzi się formę do temperatury niższej od temperatury mięknięcia folii, i wreszcie wysuwa się tłocznik 10 z matrycy 50. Sposobem według wynalazku, wytwarza się korzystnie kubki, o współczynniku kształtu wytłaczania - wyznaczającym stosunek głębokości do największej średnicy produktu - wynoszącym przynajmniej 1:1, oraz masie od 186,6 do 248,8 g.

7 Przykład: Folia styropianowa według wynalazku, zawierająca 80% wagowo homopolimeru polistyrenowego o masie cząsteczkowej 3, i wskaźniku płynięcia 0,15 g/min, oraz 20% wysokoudarowego polistyrenu, zawierającego 8,5% gumy o masie cząsteczkowej 1,65 105, wskaźniku płynięcia 0,67 g/min, i średnicach cząsteczek 0,2 μm i 1,8 μm; 4,8% wagowo środka spieniającego, stanowiącego chlorodwufluorometan (HCFC-22), oraz 0,9% wagowo wypełniacza, stanowiącego talk, ma grubość od 3,43 do 3,56 mm, i gęstość 0,1 g/cm3, przy czym średnica komórek folii wynosi 0,18 mm. Folię styropianową pokryto następnie w procesie wytłaczania warstwą udarowego polistyrenu o masie cząsteczkowej 1,7 105 i wskaźniku płynięcia 0,85 g/min, zawierającym 8% wagowo gumy, o średnicy cząsteczek 2,8 μm. Grubość nałożonej warstwy udarowego polistyrenu wynosi 0,15, 0,23 i 0,3 mm. Laminowana jednostronnie folia styropianowa, została zwinięta w role i odstawiona celem odgazowania. Przed formowaniem, pokryto również drugą stronę folii styropianowej warstwą udarowego polistyrenu o grubości 0,15 mm, po czym poddano ją formowaniu termicznemu w urządzeniu wyposażonym w formy według fig. 3. Wysokość wytłoczonego sposobem według wynalazku i przedstawionego na fig. 4 kubka wynosi 87,6 mm, górna średnica zewnętrzna - 69,8 mm, dolna średnica zewnętrzna - 50,8 mm, grubość ścianek - 1,12 mm, masa - 279,9 g, a współczynnik kształtu - 1,25:1. Ścianka kubka (fig. 4 i 5) składa się ze środkowej warstwy 26, ze spienionego styropianu, pokrytej obustronnie warstwą z niespienionego udarowego polistyrenu, a mianowicie warstwą zewnętrzną 22 o grubości 0,23 mm, oraz warstwą wewnętrzną 24, o grubości 0,15 mm. Kubek wytworzony sposobem według wynalazku poddano testowi na ściskanie, określając wartość siły powodującej złamanie jego ścianki bocznej, umieszczając go między częścią nieruchomą urządzenia wytrzymałościowego, a częścią ruchomą, przesuwającą się z prędkością 0,0042 m/s. Obie te części, są wyposażone w półpierścienie o szerokości 3,3 mm, stykające się ze ścianką boczną kubka w punkcie odległym od górnej krawędzi o 1/3 jego wysokości. Zmierzona wartość siły niszczącej wyniosła 3,14 N. Natomiast w analogicznym teście na ściskanie kubka z folii ze spienionego materiału, wytworzonego znanym dotychczas sposobem, siła niszcząca wyniosła 1,96 N. Test na przewodnictwo cieplne, wykonany dla kubka, wykonanego z folii styropianowej według wynalazku, oraz - kubka wykonanego z papieru wykazał po napełnieniu obydwu kubków cieczą o tej samej temperaturze, że temperatura zewnętrzna kubka wykonanego z folii styropianowej według wynalazku wyniosła 68,9 C, zaś kubka papierowego 79 C.

8 FIG. 3

9 FIG. 4 FIG. 5

10 FIG. 1 FIG. 2 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł