DE19911718A1 - Kunststoff-Verbundmaterial und Herstellungsverfahren dafür - Google Patents

Abstract

Bei einem Verbundmaterial aus einem lichtdurchlässigen, kratzfesten Material und einem Kunststoff sind ein hochfestes Kunststoffteil und ein an der Oberfläche kratzfestes Teil wie eine Glasplatte mittels einer lichtdurchlässigen Haft-Zwischenschicht laminiert, so daß ein einstückiges Verbundteil ausgebildet wird, und ein Verdickungsabschnitt ist an der Peripherie des Kunststoff-Abschnitts oder an einer vorbestimmten Stelle ausgeformt. Auf diese Weise wird der Befesrtigungsaufbau verbessert und ein vielseitig verwendbares Kunststoff-Verbundmaterial erzeugt, bei dem konstruktive Einschränkungen eliminiert wurden. Ferner wird bei dem durch Verbundformen hergestellten Kunststoff-Verbundmaterial eine Glasplatte in einer mittleren Position auf der Oberfläche eines Basisteils angeordnet, und mittels einer Haft-Zwischenschicht auflaminiert, so daß ein einstückiges Teil ausgebildet wird, wobei der das Basisteil bildende Kunststoff die Peripherie der Glasplatte umgibt. Auf diese Weise läßt sich ein Kunststoff-Verbundmaterial mit einer gewünschten Form und einem von der Glasplatte gebildeten kratzfesten Oberflächenabschnitt schaffen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoff-Verbundmaterial, das durch Verbundformen eines Kunststoffteils und eines transpa­ renten Teils mit hoher Kratzfestigkeit hergestellt ist, sowie ein Herstellungsverfahren dafür.

Als ein transparentes Sichtbauteil für einen Abschnitt, durch den der Fahrer eines Fahrzeugs aus kürzester Entfernung hindurchschauen kann, z. B. ein Sichtfenster eines Kleinfahr­ zeugs und ein Frontfenster vor dem Fahrersitz einer Baumaschi­ ne, wird im allgemeinen eine Glasplatte mit einer sehr harten Oberfläche verwendet, mit der sich die erforderliche Transpa­ renz ohne weiteres gewährleisten läßt und die nicht von aufprallenden Teilchen zerkratzt werden kann. Da die Glasplatte hierbei aus nur einem einzigen Material hergestellt ist, wird sie jedoch beim Aufprallen solcher Teilchen sehr schnell beschädigt. Daher wurde das Verwenden von sogenanntem Verbund­ glas vorgeschlagen, das von einem Kunststoffteil verstärkt ist.

Ferner wird z. B. in der japanischen Patentveröffentli­ chungsschrift Nr. 9-286039 (1997) vorgeschlagen, eine Verbund­ glasplatte durch Aufbringen eines schmelzflüssigen Harzmate­ rials auf die Fläche einer Seite einer Glasplatte mittels eines Formverfahrens herzustellen. Ferner wird in der Praxis das sogenannte CFI-Verfahren (engl. Coated Film Insert Injection moulding) verwendet, bei dem ein Kunststoff-Verbundmaterial durch Verbinden zweier Folien hergestellt wird, die auf ihrer Oberfläche jeweils eine harte Beschichtung aufweisen. Bei diesbezüglich bekannten Beispielen wurde an dem Peripherieabschnitt des Formteils ein Rand oder eine Aufnahme angebracht, mit deren Hilfe sich das Formteil leicht an einem Schiebefenster-Rahmen befestigen läßt. Wenn ein herkömmliches Verbundmaterial aus Glas und Kunststoff jedoch z. B. an einem Schiebefenster-Rahmen angebracht wird, muß das Teil mittels eines separaten Glieds festgelegt werden. Bei einem sogenannten verschiebungsfreien Fenster-System, wo das Teil ohne eine Schiene positioniert und festgelegt wird, läßt sich dies jedoch schwer realisieren, da die Festigkeit hierzu nicht ausreicht.

Bei einem andere Verfahren, das sich zum Befestigen an einem Schiebefenster-Rahmen gut verwenden läßt, wird beim Herstellen einer Verbundplatte eine Glasfläche mit Hilfe einer Harzschmelze auf eine Seite der Platte aufgeformt und dabei die Zwischenschicht herausgepreßt. Auch dieses Verfahren läßt sich jedoch nicht ohne weiteres für ein rahmenloses Schiebefenster- System verwenden, da die Teile keine hohe Festigkeit aufweisen.

Beim CFI-Verfahren, wo im Prinzip Folien des gleichen Materials direkt miteinander verbunden werden, kommt es außer­ dem häufig vor, daß sich die Teile verziehen, da das Kunst­ stoffmaterial in der Abkühlphase des Formverfahrens schrumpft. Daher verbindet man die Folien oder Filme im wesentlichen in einem doppelseitigen Verbindungsverfahren miteinander, so daß sich ein dickerer Abschnitt nur im Peripheriebereich ausbilden läßt. Da beim CFI-Verfahren ferner Folien mit einer harten Oberflächenbeschichtung verwendet werden, kann das Formteil durch Biegen leicht beschädigt werden, so daß die erreichbare Krümmung des Formteils begrenzt ist. Eine Folie mit einer Dicke von 0,5 mm kann maximal eine Krümmung von 65/1000 aufweisen.

Das durch Verbinden einer Glasplatte mit einem Kunststoff­ teil geformte transparente Sichtbauteil weist zwischen den Platten eine Verbindungsstruktur auf, und beim Formen werden die Platten auf ihrer gesamten Fläche miteinander verbunden. Daher muß zunächst ein hartes, gekrümmtes Teil wie eine gekrümmte Glasplatte bereitgestellt werden, so daß sich ein Laminat mit einer gekrümmten Fläche herstellen läßt. Das Herstellen eines solchen Teils mit gekrümmter Fläche ist jedoch recht teuer, und da sich das gekrümmte harte Teil mit keiner sehr hohen Formgenauigkeit herstellen läßt, sind während des Formverfahrens, d. h. beim Aufformen der Kunststoffteile bzw. Verbinden dieser mit dem gekrümmten Teil, Beschädigungen des gekrümmten Teils kaum zu vermeiden. Das liegt daran, daß das gekrümmt geformte harte Teil verzogen ist und daher eine gleichmäßige Endbearbeitung und ein planmäßiger Fertigungs­ prozeß schwer zu realisieren sind.

Aus diesem Grund besteht Bedarf für ein transparentes Sichtbauteil mit einer lichtdurchlässigen, kratzfesten Oberfläche in seinem Hauptabschnitt, das aus transparentem Kunststoff hergestellt ist und sich daher problemlos in die anderen Abschnitte einformen läßt, und das vorzugsweise zu einer gewünschten Form mit einer vollständig oder teilweise gekrümmten Fläche geformt ist.

Im Hinblick auf die Probleme, die bei einem Verbundmate­ rial aus Kunststoff und einem lichtdurchlässigen und an der Oberfläche kratzfesten Material wie Glas auftreten, ist es ein erstes Ziel der Erfindung, ein verbessertes Kunststoff-Verbund­ material und ein Herstellungsverfahren dafür zu schaffen, mit denen durch Ausbilden eines Verdickungsabschnitts an der Peripherie des Kunststoffabschnitts oder an einer vorbestimmten Stelle ein verbesserter Befestigungsaufbau geschaffen wird, und sich konstruktive Beschränkungen beseitigen lassen, so daß das Material vielseitig verwendbar ist.

Ein zweites Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Kunststoff-Verbundmaterial und ein Herstellungsverfahren dafür zu schaffen, das sich durch Anfügen eines unterschiedlichen Materials an einen Teilabschnitt zu einer gewünschten Form for­ men läßt, wobei seine übrigen Abschnitte aus Kunststoff geformt sind, z. B. durch Verwenden einer Glasplatte mit kratzfester Oberfläche in einem diese Kratzfestigkeit erfordernden Teilab­ schnitt.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Kunst­ stoff-Verbundmaterial geschaffen, das ein lichtdurchlässiges Kunststoff-Verbundmaterial ist, mit einem ersten Teil aus einem ersten Kunststoff, einem an der Oberfläche kratzfesten Teil, und einer Zwischenschicht aus einem zweiten Kunststoff, wobei die Zwischenschicht einstückig zwischen dem ersten Teil und dem an der Oberfläche kratzfesten Teil eingefügt ist, und wobei ein verdickter Abschnitt einstückig in einem Abschnitt des ersten Teils ausgebildet ist.

Erfindungsgemäß ist bei dem lichtdurchlässigen Kunststoff- Verbundmaterial in dem ersten Teil aus dem ersten Kunststoff an einer vorbestimmten Stelle ein verdickter Abschnitt ausgebil­ det, die Festigkeit ist entsprechend der Betriebsbedingungen erhöht, und auch die Steifigkeit des Verbundmaterials insgesamt läßt sich erhöhen. Wenn das Kunststoff-Verbundmaterial als ein Verbund-Formteil in einer Endposition befestigt wird, ist dieses Befestigungsverfahren einfach ausführbar, und der konstruktive Freiheitsgrad läßt sich durch Ausnutzen des Gestaltungsspielraums beim Ausbilden des Verdickungsabschnitts erhöhen, auch wenn das Teil einen Schichtaufbau hat.

Erfindungsgemäß ist der Verdickungsabschnitt entweder an der Peripherie des Kunststoff-Verbundmaterials oder im Inneren dieses ausformbar, oder sowohl an der Peripherie als auch im Inneren. Wenn der Verdickungsabschnitt an der Peripherie des Verbundmaterials geformt ist, läßt sich das Teil z. B. als ein Verbundteil für ein verschiebungsfreies Fenster verwenden. Wenn der Verdickungsabschnitt im Inneren des Verbundmaterials ausgebildet ist, läßt sich durch richtiges Auswählen und Ausbilden der Formelemente für den konkreten Anwendungsfall eine Fläche mit ausreichender Steifigkeit schaffen, so daß das Kunststoff-Verbundmaterial als ein verstärktes lichtdurchlässiges Verbundteil oder ein hauptsächlich zu Konstruktionszwecken dienendes lichtdurchlässiges Verbundteil verwendbar ist. Da sich der Verdickungsabschnitt außerdem gleichzeitig als ein Abschnitt ausbilden läßt, an dem ein anderes Teil befestigt wird, läßt sich der Montageprozeß ratio­ neller gestalten.

Vorzugsweise wird für den ersten Kunststoff ein Material mit hoher Festigkeit verwendet. Als ein solches Material mit hoher Festigkeit wird vorzugsweise Polycarbonat eingesetzt. Darüber hinaus ist für diesen Zweck auch Methacrylat verwend­ bar. Wenn als Bestandteil des Kunststoff-Verbundmaterials ein solches hochfestes Material verwendet wird, lassen sich eine ausreichend hohe Schlagfestigkeit und Steifigkeit erzielen. Daher ist das Kunststoff-Verbundmaterial z. B. bei Ausbildung eines Verdickungsabschnitts an seiner Peripherie als ein Fensterteil eines verschiebungsfreien Fenstersystems verwendbar. Ferner läßt es sich mit einem an der Oberfläche kratzfesten Teil zu einem Verbundmaterial mit kratzfester Oberfläche und hoher Schlagfestigkeit kombinieren, so daß es vielseitiger verwendbar ist.

Hierbei ist das erwähnte an der Oberfläche kratzfeste Teil vorzugsweise auf wenigstens einer Seite des ersten Teils ange­ bracht. Wenn als an der Oberfläche kratzfestes Teil eine Glas­ platte verwendet und diese an der Oberfläche des ersten Teils vorgesehen wird, so daß ein verschiebungsfreies Fenstersystem entsteht, läßt sich das Verbundmaterial für die Fenster einer Führerkabine eines Baufahrzeugs verwenden und damit eine verbesserte Sicht sowie aufgrund der hohen Schlagfestigkeit ein außerordentlich sicherer Fensteraufbau schaffen.

Als zweiter Kunststoff wird vorzugsweise Polyurethan- Thermoplast verwendet. Im Unterschied zum CFI-Verfahren, bei dem gleiche Materialien direkt aufeinandergeschichtet werden, bietet die Verwendung einer solchen Zwischenschicht folgende Vorteile: Das erste Teil und das an der Oberfläche kratzfeste Teil sind einstückig formbar, und das Haftvermögen wird durch das Aufeinanderschichten von Teilen mit unterschiedlichen Eigenschaften verbessert, ohne daß die Lichtdurchlässigkeit verringert wird. Da sich äußere Kräfte von der Zwischenschicht aufnehmen lassen, kommt es seltener zum Verziehen der Teile, so daß schließlich ein stabiles Kunststoff-Verbundmaterial bereit­ stellbar ist.

Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Kunststoff- Verbundmaterial geschaffen, das ein durch Verbundformen herge­ stelltes Kunststoff-Verbundmaterial ist, mit einem ersten Teil aus Kunststoff, einem zweiten Teil, das aus einer Glasplatte besteht und in einer mittleren Lage auf der Oberfläche des ersten Teils angeordnet ist, und einem dritten Teil, das aus Kunststoff besteht oder eine Glasplatte ist, wobei das erste Teil oder das erste Teil und das dritte Teil an der Peripherie des zweiten Teils angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen der entsprechenden Teile mittels einer Verbindungsharzschicht miteinander verbunden sind.

Bei dem wie eben beschrieben aufgebauten Kunststoff- Verbundmaterial ist das aus einer Glasplatte bestehende zweite Teil teilweise mit dem ersten bzw. Basisteil aus Kunststoff in einer mittleren Lage auf dessen Oberfläche verbunden, wobei seine Peripherie von dem ersten Teil umgeben ist oder von dem dritten Teil, das aus dem gleichen Werkstoff wie das erste Teil besteht oder eine Glasplatte ist, so daß diese Teile zu einem einstückigen Laminat verbunden sind. Solange die je nach Verwendungszweck als zweites Teil dienende Glasplatte ein leicht handhabbares ebenes Teil ist, gibt es hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung der anderen Abschnitte keinerlei besondere Einschränkungen. Daher läßt sich durch das Laminieren einer gekrümmten Fläche innerhalb des zulässigen Bereichs des Formverfahrens nicht nur die ebene Flächenform ausbilden, sondern auch ein Teil mit gekrümmter Fläche einfach herstellen, und die nur im Hauptabschnitt des erzeugten gekrümmten Teils vorhandene Lichtdurchlässigkeit bleibt lange erhalten. Je nach Form und Verwendungszweck des dritten Teils ist hier eine Glas­ platte als solches verwendbar, und ein Kunststoff-Verbundmate­ rial in Form einer gekrümmten Fläche oder einer gewünschten, eine gekrümmte Fläche enthaltenden Form läßt sich durch das Kombinieren von ebenen Flächen herstellen. Vorzugsweise wird beim Formen eines solchen Kunststoff-Verbundmaterials ein Ab­ schnitt des Basisteils, auf das das zweite Teil auflaminiert wird, vorab so gestaltet, daß er im Vergleich zu den übrigen Abschnitten eine dem aufzupressenden Teil entsprechende Tiefe aufweist.

Nach einem dritten Aspekt der Erfindung weist ein Herstel­ lungsverfahren für ein Kunststoff-Verbundmaterial, mit dem sich ein Kunststoff-Verbundmaterial nach dem ersten Aspekt der Erfindung herstellen läßt, die Schritte auf Formen des aus dem ersten Kunststoff hergestellten ersten Teils mit einem Ver­ dickungsabschnitt an einer vorbestimmten Stelle, und Auflaminieren des an der Oberfläche kratzfesten Teils auf das durch obiges Formverfahren hergestellte erste Teil, so daß ein einstückiges Laminat entsteht, wobei die aus dem zweiten Kunststoff hergestellte Zwischenschicht zwischen diesen ausgeformt wird.

Beim erfindungsgemäßen Herstellen des von dem ersten Teil aus dem ersten Kunststoff und dem an der Oberfläche kratzfesten Teil gebildeten Verbundmaterials läßt sich das erste Teil vorab in einem separaten Verfahren formen, so daß ein Verdickungs­ abschnitt leicht in dem Peripherieabschnitt oder dem ebenen Abschnitt formbar ist. Ferner werden das so geformte erste Teil und das an der Oberfläche kratzfeste Teil in einem Formwerkzeug angeordnet, und das die Zwischenschicht bildende zweite Kunst­ stoffmaterial wird zwischen diesen angeordnet, so daß es die beiden Teile einstückig miteinander verbindet. Auf diese Weise läßt sich ein Kunststoff-Verbundmaterial mit einem an einer gewünschten Stelle ausgebildeten Verdickungsabschnitt auf einfache Art und Weise herstellen. Darüber hinaus muß die Werkzeugoberfläche in dem Abschnitt des an der Oberfläche kratzfesten Teils, das auf das erste Teil auflaminiert wird, nicht geschliffen werden, so daß die Kosten für das Schleifen des Formwerkzeugs entfallen und damit ein Einsparungseffekt erzielt wird.

Ferner werden beim Laminieren das in dem separaten Prozeß geformte erste Teil und das an der Oberfläche kratzfeste Teil miteinander verbunden und mit Hilfe der Zwischenschicht aus dem zweiten Kunststoff einstückig bzw. zu einer Einheit geformt. Wenn anstelle der ebenen Platte ein gekrümmt geformtes Teil als das erste Teil verwendet wird, wird demzufolge das an der Ober­ fläche kratzfeste Teil bezüglich des wie oben beschrieben geformten ersten Teils in einer vorbestimmten Position angeord­ net, so daß sich ein lichtdurchlässiges Kunststoff-Verbundma­ terial mit einer dreidimensionalen Form herstellen läßt.

Bei dem beschriebenen Laminiervorgang werden das erste Teil und das an der Oberfläche kratzfeste Teil in einem Formwerkzeug plaziert, und der zweite Kunststoff wird vorzugsweise während des Formpressens dieser Teile zwischen diese gespritzt. Bei dieser Anordnung werden das vorab in einem separaten Prozeß mit einem Verdickungsabschnitt geformte erste Teil und das an der Oberfläche kratzfeste Teil in einem Formwerkzeug angeordnet und formschlüssig zu einem einstückigen Verbundmaterial geformt, und zwar mittels einer Formeinrichtung, bei der gleichzeitig formgepreßt und das zweite Kunststoffmaterial als Zwischenschicht in dem Zwischenraum eingespritzt wird. Ferner läßt sich die Dicke der Zwischenschicht nach Bedarf festlegen, ohne daß die Lichtdurchlässigkeit beeinträchtigt wird.

Der zweite Kunststoff für die Zwischenschicht ist vorzugs­ weise ein transparenter Kunststoff, der sehr fest an dem ersten Kunststoff oder dem an der Oberfläche kratzfesten Teil haftet. Auf diese Weise läßt sich die Haftung zwischen dem ersten Teil und dem an der Oberfläche kratzfesten Teil erhöhen, und folglich ein Kunststoff-Verbundmaterial mit einer verbesserten Lichtdurchlässigkeit schaffen. Für das erste Teil wird hierbei vorzugsweise ein Kunststoff mit hoher Festigkeit verwendet. Wenn das erste Teil z. B. aus Polycarbonat hergestellt ist, wird als zweiter Kunststoff vorzugsweise Polyurethan-Thermoplast verwendet.

Nach einem vierten Aspekt der Erfindung weist ein Herstel­ lungsverfahren für ein Kunststoff-Verbundmaterial, mit dem sich ein Kunststoff-Verbundmaterial nach dem zweiten Aspekt der Erfindung herstellen läßt, die Schritte auf Anordnen des ersten Teils, das einen Aufnahmeabschnitt für das zweite Teil auf­ weist, in einem Formwerkzeug, während das zweite Teil so in dem Formwerkzeug angeordnet wird, daß es dem Aufnahmeabschnitt des ersten Teils gegenüberliegt, und Einspritzen und Aushärtenlas­ sen von transparenter Harzschmelze zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil, so daß das erste Teil und das zweite Teil laminiert und geformt werden, wobei ein separates drittes Teil im Inneren des Formwerkzeugs zwischen dem zweiten Teil und einem Einspritz-Anguß der transparenten Harzschmelze angebracht ist, so daß der Weg der Harzschmelze mit Hilfe des dritten Teils gleichmäßig ausgebildet wird.

Da es schwierig ist, in der Nähe des lokal anzufügenden zweiten Teils eine Einspritzöffnung bzw. einen Anguß für die Harzschmelze auszubilden, wird die Harzschmelze erfindungsgemäß über den Zwischenraum zwischen dem dritten Teil und dem ersten Teil gleichmäßig zwischen das zweite Teil und das erste Teil geleitet und damit dieser Zweck erfüllt. Damit läßt sich das zweite Teil völlig problemlos lokal anfügen. Auf diese Weise wird erreicht, daß ein gekrümmtes Teil beliebiger Form, dessen Abschnitte bis auf die des zweiten Teils nach Bedarf geformt sind, einfach herstellbar ist.

Erfindungsgemäß ist das dritte Teil vorzugsweise angren­ zend an das zweite Teil angeordnet, so daß die eingespritzte Harzschmelze entlang des dritten Teils fließt, so daß sich das erste Teil und das zweite Teil verbundformen lassen. Bei dieser Anordnung wird die das Verbindungen ermöglichende Harzschmelze durch einen Seitenanguß eingespritzt und gleichzeitig komprimiert, so daß sich ein als zweites Teil verwendetes transparentes Teil seltener verzieht und folglich eine hohe Qualität der Erzeugnisse erreicht wird.

Nach einem fünften Aspekt der Erfindung weist ein Herstel­ lungsverfahren für ein Kunststoff-Verbundmaterial, mit dem sich ein Kunststoff-Verbundmaterial nach dem zweiten Aspekt der Erfindung herstellen läßt, die Schritte auf Anordnen des ersten Teils, das einen Aufnahmeabschnitt für das zweite Teil auf­ weist, in einem Formwerkzeug, während das zweite Teil so in dem Formwerkzeug angeordnet wird, daß es dem Aufnahmeabschnitt des ersten Teils gegenüberliegt, und Einspritzen/Komprimieren und Aushärtenlassen der transparenten Harzschmelze zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil, so daß das erste Teil und das zweite Teil laminiert und geformt werden, wobei die Harzschmel­ ze entlang eines Harz-Einspritzwegs zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil zur Seite des ersten Teils geleitet wird, und die Harzschmelze über den Harz-Einspritzweg an der Rückseite des ersten Teils eingespritzt wird, so daß das erste Teil und das zweite Teil laminiert und geformt werden.

Erfindungsgemäß wird die zum Verbindungen verwendete Harzschmelze von der Rückseite oder einer Seitenfläche des ersten Teils aus eingeleitet, und zwar ohne das nach dem vierten Aspekt der Erfindung verwendete dritte Teil, somit läßt sich das zweite Teil mit Hilfe des Seitenangusses anfügen und formen und gleichzeitig ein Verziehen während des Formens verhindern. Durch vorheriges Erzeugen eines lokalen Verbindungsraums in dem ersten Teil und ohne Verwendung des dritten Teils läßt sich damit das lokale Verbundformen von z. B. Glasplatten problemlos ausführen.

Erfindungsgemäß wird die Harzschmelze vorzugsweise von der Rückseite oder von der nicht unmittelbar sichtbaren Seite des ersten Teils aus eingespritzt und geformt. Somit läßt sich der Einspritzweg der Harzschmelze in der Nähe des Verbindungsab­ schnitts ausbilden, der zwischen dem zu verbindenden zweiten und ersten Teil angeordnet ist, so daß ein rationeller Form­ prozeß ermöglicht wird, ohne daß der Angußverlauf direkt sichtbar ist, und außerdem wird die Handhabbarkeit verbessert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Kunststoff-Verbundmaterial nach der ersten Ausführungsform, teilweise vergrößert und im Schnitt,

Fig. 2 das Kunststoff-Verbundmaterial nach Fig. 1 aus der Perspektive,

Fig. 3 eine Spritzgieß-Formpresse, die zum Herstellen des Kunststoff-Verbundmaterial nach der ersten Ausführungsform verwendet wird, schematisch als Gesamtansicht von der Seite,

Fig. 4(a) bis 4(d) das Verbundformen des Kunststoff-Ver­ bundmaterials nach der ersten Ausführungsform, schematisch,

Fig. 5 ein abgewandeltes Beispiel des Kunststoff-Ver­ bundmaterials nach der ersten Ausführungsform, im Schnitt,

Fig. 6 ein Kunststoff-Verbundmaterial nach der zweiten Ausführungsform, im Schnitt,

Fig. 7 das Kunststoff-Verbundmaterial nach Fig. 6 in Teilansicht aus der Perspektive,

Fig. 8(a) und 8(b) das Verbundformen des Kunststoff-Ver­ bundmaterials nach Fig. 6 und Fig. 7, schematisch,

Fig. 9 ein abgewandeltes Beispiel des Kunststoff-Ver­ bundmaterials nach der zweiten Ausführungsform, im Schnitt,

Fig. 10 ein weiteres abgewandeltes Beispiel des Kunststoff-Verbundmaterials nach der zweiten Ausführungsform, im Schnitt,

Fig. 11 den Gesamtaufbau des Kunststoff-Verbundmaterials nach der dritten Ausführungsform, aus der Perspektive,

Fig. 12 das Kunststoff-Verbundmaterial nach Fig. 11, im Schnitt,

Fig. 13 ein abgewandeltes Beispiel des Kunststoff-Verbund­ materials nach der dritten Ausführungsform, in Gesamtansicht aus der Perspektive,

Fig. 14 das Kunststoff-Verbundmaterial nach Fig. 13, im Schnitt,

Fig. 15 den Gesamtaufbau des Kunststoff-Verbundmaterials nach der vierten Ausführungsform, aus der Perspektive,

Fig. 16 das Kunststoff-Verbundmaterial nach Fig. 15, im Schnitt,

Fig. 17(a) bis 17(c) ein Herstellungsverfahren für das Kunststoff-Verbundmaterial nach der vierten Ausführungsform, wobei Fig. 17(a) die Lagebeziehung zwischen einem zu verwendenden Formwerkzeug und den zu laminierenden Teilen, Fig. 17(b) einen Zustand zu Beginn eines Laminierprozesses und Fig. 17(c) einen Zustand während des Formpressens veranschaulicht,

Fig. 18(a) und 18(b) ein Herstellungsverfahren für das Kunststoff-Verbundmaterial nach der fünften Ausführungsform, wobei Fig. 18(a) einen Zustand zu Beginn eines Laminiervorgangs und Fig. 18(b) einen Zustand während des Formpressens veran­ schaulicht.

Das aus Fig. 1 und 2 ersichtliche Kunststoff-Verbund­ material 1 ist durch Laminieren beider Seiten eines hochfesten Kunststoffteils bzw. ersten Teils 2 mit an der Oberfläche kratzfesten Teilen 3, 3 geformt, wobei jeweils eine Haft- Zwischenschicht bzw. Zwischenschicht 4 zwischen diesen eingefügt ist. Für das hochfeste Kunststoffteil 2 wird hier Polycarbonatharz oder Methacrylatharz verwendet, und als an der Oberfläche kratzfestes Teil 3 dient eine Glasplatte oder eine Kunststoffolie mit harter Beschichtung.

Das hochfeste Kunststoffteil 2 weist einen einstückig an seiner Peripherie ausgebildeten Verdickungsabschnitt 5 auf. Das hochfeste Kunststoffteil 2 ist ein vorab separat hergestelltes Formteil, das mit Hilfe einer bekannten Formgebungseinrichtung mit vorbestimmten Abmessungen so geformt worden ist, daß es an seiner Peripherie den Verdickungsabschnitt 5 aufweist. Die als an der Oberfläche kratzfestes Teil 3 verwendete Glasplatte oder Folie mit harter Beschichtung weist geeignete Abmessungen auf, so daß sie sich auf einen vorbestimmten Abschnitt des hoch­ festen Kunststoffteils 2 aufpressen läßt.

Das Kunststoff-Verbundmaterial 1 wird mittels einer aus Fig. 3 ersichtlichen Spritzgieß-Formpresse hergestellt. Diese Spritzgieß-Formpresse 50 weist eine Formpreßeinheit 51, eine Spritzgießeinheit 52 und eine aus der Zeichnung nicht ersicht­ liche Steuerung auf, welche die Formpreßeinheit 51 und die Spritzgießeinheit 52 steuert.

Die Formpreßeinheit 51 weist eine feststehende Formplatte 53 und eine der feststehenden Formplatte 53 gegenüberliegende bewegliche Formplatte 54 auf, die auf einer Schiebeplatte 68 abgestützt ist und von einer Führungsstange 56 geführt wird.

Die bewegliche Formplatte 54 wird von einem Vorschubzylinder 57 bewegt und mit hoher Geschwindigkeit in der aus Fig. 3 ersicht­ lichen Anordnung nach links und rechts verschoben. Eine beweg­ liche Formhälfte 10 ist auf der zur feststehenden Formplatte 53 zeigenden Seite der beweglichen Formplatte 54 befestigt, und eine feststehende Formhälfte 11 ist an der feststehenden Form­ platte 53 angebracht, so daß sie der beweglichen Formhälfte 10 gegenüberliegt und auf diese ausgerichtet ist. In der festste­ henden Formhälfte 11 ist ein Anguß 11a vorgesehen, und ein schmelzflüssiges Harzmaterial wird über eine Heißkanaldüse 11b in einem zwischen den beiden Formhälften 10 und 11 ausgebil­ deten Hohlraum 12 durch den Anguß 11a zugeführt.

In der Formpreßeinheit 51 wird beim Betrieb des Vorschub­ zylinders 57 die bewegliche Formplatte 54 geführt von der Füh­ rungsstange 56 zu der feststehenden Formplatte 53 hin bewegt, und wenn die an der beweglichen Formplatte 54 angebrachte bewegliche Formhälfte 10 einen vorbestimmten Abstand zu der feststehenden Formhälfte 11 erreicht hat, wird die bewegliche Formplatte 54 mittels einer Klammereinheit 55 der Führungs­ stange festgelegt. Ein hydraulisch angetriebener Zylinder 58 ist so installiert, daß er als Formschließvorrichtung dient und die festgestellte bewegliche Formplatte 54 weiter zu der fest­ stehenden Formplatte 53 hin verschiebt und die beiden Form­ hälften 10 und 11 verschließt. Die Position des Hydraulikzylin­ ders 58 wird hier während dessen Bewegung von einer Vierpunkt-Servo­ steuerung präzisionsgesteuert, so daß die bewegliche Form­ platte 54 parallel zu der feststehenden Formplatte 53 bleibt.

In der Spritzgießeinheit 52 ist in einem Heizzylinder 59 eine Plastizierschnecke 60 installiert, die von einem Schneckendrehmotor 61 gedreht wird, während ein Spritzgieß­ zylinder 62 das Vorwärtsbewegen und Zurückziehen der Plasti­ zierschnecke 60 ermöglicht. Eine Einspritzdüse 63 ist an der Spitze des Heizzylinders 59 befestigt und mit der Heißkanaldüse 11b der feststehenden Formhälfte 11 der Formpreßeinheit 51 verbunden, so daß ein in Form von Kunstharz-Pellets oder -pul­ ver aus einem Materialtrichter 64 in den Heizzylinder 59 zuge­ führtes Harzmaterial, das gleichzeitig von der Plastizier­ schnecke 60 geschmelzen und geknetet wird, dosiert und über einen in der Einspritzdüse 63 vorgesehenen Kanal 65 sowie über die Heißkanaldüse 11b und den Anguß 11a der feststehenden Formhälfte 11 in den Hohlraum 12 eingespritzt wird. Ferner ist ein Drehventil 67 zum Öffnen und Schließen, das von einem Servomotor 66 geöffnet und geschlossen wird, in dem Kanal 65 der Einspritzdüse 63 installiert, und dieses Öffnungs- und Schließventil 67 wird in Verbindung mit der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Plastizierschnecke 60 gesteuert usw.

Mit Hilfe der wie eben beschrieben aufgebauten Spritzgieß- Formpresse 50 wird das Kunststoff-Verbundmaterial 1 dieser Ausführungsform entsprechend der aus Fig. 4(a) bis 4(d) ersichtlichen Laminierprozesse hergestellt. Wie aus Fig. 4(a) ersichtlich ist, wird ein separat geformtes hochfestes Kunststoffteil 2 von einem Aufnahmeabschnitt 13 aufgenommen und gehalten, der in der vorderen Fläche der beweglichen Formhälfte 10 eines Formpreßwerkzeugs ausgebildet ist, und ein an der Oberfläche kratzfestes Teil 3 ist auf der vorderen Fläche der mit der Einspritzdüse verbundenen feststehenden Formhälfte 11 angeordnet und wird dort gehalten. In diesem Zustand wird schmelzflüssiges Harz bzw. Polyurethan-Thermoplast 4a zum Ausbilden einer Haft-Zwischenschicht in den Hohlraum 12 eingespritzt, der zwischen der beweglichen Formhälfte 10 und der feststehenden Formhälfte 11 mit Hilfe eines abdichtenden Teils 14 ausgebildet ist. Dieses Dichtungsteil 14 ist an der Peripherie des herzustellenden Formteils wie ein Rahmen angeordnet und verhindert, daß an der Trennlinie Harzschmelze 4a ausläuft. Gleichzeitig mit dem Einspritzen wird die bewegliche Formhälfte 10 von dem Hydraulikzylinder 58 nach vorn bewegt, so daß die in den Hohlraum 12 eingespritzte Harzschmelze 4a zusammengepreßt und geformt wird, wie aus Fig. 4(b) ersichtlich ist. Ferner sollte die Formhälfte, in welche das vorgeformte Teil und die Folie eingelegt werden und die diese Teile hält, beim Ausführen des Spritz-Formpressens vorzugsweise auf eine erhöhte Temperatur vorgewärmt werden, so daß das Haftvermögen der Haft-Zwischenschicht 4 beim Formen verbessert wird.

Beim Spritzformpressen der Harzschmelze 4a läßt sich mit dieser eine Haft-Zwischenschicht 4 zwischen einer der zum Hohl­ raum 12 hin gelegenen Oberflächen des hochfesten Kunststoff­ teils 2, das auf dem Aufnahmeabschnitt 13 der beweglichen Formhälfte 10 gehalten wird, und der Oberfläche des von der feststehenden Formhälfte 11 gehaltenen kratzfesten Teils 3 ausbilden, und zwar über die gesamte Oberfläche dieser Teile hinweg. Auf diese Weise wird das kratzfeste Teil 3 mittels der Haft-Zwischenschicht 4 einstückig auf eine der Oberflächen des hochfesten Kunststoffteils 2 auflaminiert.

Wie aus Fig. 4(c) ersichtlich ist, wird das Halbzeug, d. h. das hochfeste Kunststoffteil 2 mit dem auf seine Oberfläche auflaminierten kratzfesten Teil 3, anschließend so gehalten, daß die Seite des auflaminierten kratzfesten Teils 3 zu dem Aufnahmeabschnitt 13a der beweglichen Formhälfte 10a zeigt, während ein weiteres an der Oberfläche kratzfestes Teil 3 auf der vorderen Fläche der feststehenden Formhälfte 11 gehalten wird. Nun wird wie beim vorangegangenen Arbeitsgang Harzschmelze 4a in den Hohlraum 12 des Formwerkzeugs eingespritzt und gleichzeitig die bewegliche Formhälfte 10 nach vorn bewegt, so daß die in den Hohlraum 12 eingespritzte Harzschmelze 4a zusammengepreßt und geformt wird, wie aus Fig. 4(d) ersichtlich ist. Auf diese Weise erhält man ein-aus Fig. 1 und 2 ersichtliches Kunststoff-Verbundmaterial 1, bei dem die an der Oberfläche kratzfesten Teile 3 zu beiden Seiten auf die Oberfläche des hochfesten Kunststoffteils 2 mit dem an seiner Peripherie ausgebildeten Verdickungsabschnitt 5 auflaminiert sind. Hierbei läßt sich das Halbzeug, d. h. das hochfeste Kunststoffteil 2 mit dem auf seine Oberfläche auflaminierten kratzfesten Teil 3, je nach Verwendungszweck vorab mit einer harten Beschichtung versehen, die beim Formen des hochfesten Kunststoffteils 2 durch ein CFI-Verfahren einstückig ausgebildet wird.

Das so hergestellte Kunststoff-Verbundmaterial 1 mit dem wie beschrieben an seiner Peripherie ausgebildeten Verdickungsabschnitt 5 weist eine verbesserte Oberflächen- Steifigkeit auf und ist ein lichtdurchlässiges Bau-Formteil. Daher läßt es sich z. B. als ein Fenster-Formteil etc. für eine Kabine eines Baufahrzeugs verwenden, nachdem seine Außenform zu einer vorbestimmten Form und Größe fertigbearbeitet wurde, so daß sich das Kunststoff-Verbundmaterial 1 an einem Rahmen der Fahrerkabine befestigen läßt, ohne daß ein zusätzlicher Schieberahmen erforderlich ist. Da das Kunststoff- Verbundmaterial 1 ferner so geformt ist, daß es in seinem Inneren das hochfeste Polycarbonat-Teil und die beiden bis auf den Peripherieabschnitt von den kratzfesten Teilen 3 bedeckten Oberflächen aufweist, läßt es sich ferner als ein Konstruktionsteil mit insgesamt hoher mechanischer Festigkeit verwenden, so daß sich ein sicherer Aufbau gewährleisten läßt. Insbesondere lassen sich durch anhaftende Staubteilchen verursachte Kratzer etc. verhindern, und es ist selbst beim Aufprall von scharfkantigen Splittern oder Bruchstücken etc. auf die Außenfläche dank der hohen Schlagzähigkeit keine Beschädigung zu befürchten, wodurch die Sicherheit des Bedieners gewährleistet wird.

Wie oben beschrieben wird zum Herstellen des Kunststoff- Verbundmaterials 1 mit den auf beide Flächen des hochfesten Kunststoffteils 2 mit dem Peripherie-Verdickungsabschnitt 5 auflaminierten kratzfesten Teilen 3 ein vorgeformtes hochfestes Kunststoffteil 2 als Kern verwendet, so daß sich der Verdickungsabschnitt 5 an dessen Peripherie je nach Verwendungszweck mit unterschiedlicher Querschnittsform ausbilden läßt, z. B. mit einer quadratischen oder anderen besonderen Form, auch wenn dies aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist.

Bei der eben beschriebenen Ausführungsform weist das Kunststoff-Verbundmaterial 1 an beiden Seiten ein auflaminiertes an der Oberfläche kratzfestes Teil 3 auf. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, läßt sich jedoch auch ein Kunststoff-Verbundmaterial 1A schaffen, das ein hochfestes Kunststoffteil 2 mit dem Verdickungsabschnitt 5 an seiner Peripherie aufweist, bei dem nur auf einer Seite ein an der Oberfläche kratzfestes Teil 3 auflaminiert ist. Ein solches Kunststoff-Verbundmaterial 1A ist vorzugsweise als ein lichtdurchlässiges Verbundteil verwendbar, das z. B. an einem Abschnitt angebracht wird, der außen sehr kratzfest sein muß. Auf diese Weise lassen sich gleichzeitig Lichtdurchlässigkeit und ein sicherer, gegen äußere Krafteinwirkung widerstandsfähiger Aufbau gewährleisten.

Wie aus Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, weist ein Kunststoff-Verbundmaterial 1B nach einer zweiten Ausführungs­ form der Erfindung ein hochfestes Kunststoffteil 2a auf, bei dem das obere und das untere Ende als ein Verdickungsabschnitt 5a ausgebildet sind und auf einer Seite in einem Teil des mittleren Abschnitts ein verdickter Vorsprungsabschnitt 6 geformt ist. Ein an der Oberfläche kratzfestes Teil ist auf einer Seite einstückig auf die gesamte zwischen dem oberen und dem unteren Ende bzw. den Verdickungsabschnitten 5a liegende Oberfläche auflaminiert, den Vorsprungsabschnitt 6 ausgenommen. Zwischen dem an der Oberfläche kratzfesten Teil 3 und dem hochfesten Kunststoffteil 2a ist eine Haft-Zwischenschicht 4 ausgeformt.

Wie z. B. aus Fig. 8(a) und 8(b) ersichtlich ist, wird beim Herstellen des eben beschriebenen Kunststoff-Verbundmaterials 1B mit Hilfe der aus Fig. 3 ersichtlichen Spritzformpresse zuerst ein separat geformtes hochfestes Kunststoffteil 2b in einem in der vorderen Fläche einer beweglichen Formhälfte 10b eines Formpreßwerkzeugs ausgebildeten Aufnahmeabschnitt 13b aufgenommen und gehalten, wie aus Fig. 8(a) ersichtlich ist, und ein an der Oberfläche kratzfestes Teil 3b mit einem dem Vorsprungsabschnitt 6 entsprechenden Ausschnitt wird auf der vorderen Fläche einer feststehenden Formhälfte 11b plaziert und gehalten, die mit einer Einspritzdüse verbunden ist. In diesem Zustand wird schmelzflüssiges Harz bzw. Polyurethan-Thermoplast 4a, das eine Haft-Zwischenschicht bildet, in den Hohlraum 12 eingespritzt, der zwischen der beweglichen Formhälfte 10b und der feststehenden Formhälfte 11b mit Hilfe eines eine Dichtung bildenden Teils 14 ausgebildet ist. Dieses Dichtungsteil 14 ist an der Peripherie des herzustellenden Formteils wie ein Rahmen angeordnet und verhindert, daß an der Trennlinie Harzschmelze 4a ausläuft. Gleichzeitig mit dem Einspritzen wird die bewegliche Formhälfte 10b nach vorn bewegt, so daß die in den Hohlraum 12 eingespritzte Harzschmelze 4a zusammengepreßt und geformt wird, wie aus Fig. 8(b) ersichtlich ist. Ein in die feststehende Formhälfte 11b eingearbeitetes abdichtendes Teil 15 ist in einem Abschnitt angeordnet, der dem Vorsprungs­ abschnitt 6 entspricht, so daß dort keine Harzschmelze bzw. kein Polyurethan-Thermoplast 4a eingespritzt wird. Ferner sollte die Formhälfte, in welche das vorgeformte Teil und die Folie eingelegt werden und die diese Teile hält, beim Ausführen des Spritz-Formpressens vorzugsweise auf eine erhöhte Tempe­ ratur vorgewärmt werden, so daß das Haftvermögen der Haft- Zwischenschicht 4 beim Formen verbessert wird.

Das wie eben beschrieben aufgebaute Kunststoff-Verbund­ material 1B ist mittels der an seinem oberen und unteren Ende ausgebildeten Verdickungsabschnitte 5a versteift, und darüber hinaus läßt sich mit Hilfe des im laminierten Mittelabschnitt im Inneren des Teils ausgebildeten Vorsprungs- bzw. Ver­ dickungsabschnitts 6 ein weiteres Teil an dem Teil befestigen. Dabei läßt sich der Vorsprungsabschnitt 6 auch als ein Halteabschnitt verwenden. Somit läßt sich ein lichtdurchläs­ siges Verbundteil schaffen, dessen Verwendungsmöglichkeiten über die eines herkömmlichen Verbundmaterials dieses Typs hinausgehen.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das an der Oberfläche kratzfeste Teil 3b auf eine der Oberflächen des ein Hauptteil bildenden hochfesten Kunststoffteils 2b auflaminiert. Vorzugsweise läßt sich jedoch auf beiden Seiten des Hauptteils ein an der Oberfläche kratzfestes Teil 3 aufpressen. Ein Beispiel für ein solches Kunststoff-Verbundmaterial ist aus Fig. 9 ersichtlich, wo das kratzfeste Teil 3b auf eine mit dem Vorsprungsabschnitt 6 versehene Oberfläche auflaminiert ist, während das kratzfeste Teil 3 auf den gesamten infragekommenden Abschnitt der anderen Oberfläche auflaminiert ist. Ferner läßt sich, wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, ein nochmals anderer Aufbau mit einer Anzahl von Vorsprungsabschnitten bzw. abstehenden Streifenabschnitten 6 schaffen, die auf einer der Oberflächen des hochfesten Kunststoffteils 2b ausgebildet sind, während das kratzfeste Teil 3 auf die andere Oberfläche aufla­ miniert ist.

Darüber hinaus lassen sich die an der Peripherie angeordneten Verdickungsabschnitte wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform je nach Verwendungszweck mit einer beliebigen Querschnittsform ausbilden. Das Teil läßt sich nicht nur für die Verwendung als ein einfaches Fenster- Verbundteil ausbilden, sondern anstelle des beschriebenen Vorsprungsabschnitts können an beliebigen Stellen auf der Oberfläche des Verbundmaterials auch Verdickungsabschnitte in Form von Rippen oder ein als Grundplatte für ein anderes Teil dienender Abschnitt ausgebildet werden. Als aufzupressendes kratzfestes Teil 3b(3) kann bei Verwendung des Teils als Fenster-Verbundteil eine Glasplatte, eine Kunststoff-Folie mit harter Beschichtung usw. dienen. Mit der hartbeschichteten Kunststoff-Folie läßt sich bei anderen Anwendungsfällen ein geringes Gesamtgewicht erzielen, und durch Verwenden einer farbigen Folie läßt sich ein vorzugsweise als Sichtbauteil dienendes lichtdurchlässiges Kunststoff-Verbundmaterial schaffen, mit dem sich ultraviolette und infrarote Strahlungsanteile des Lichts abschirmen lassen.

Ferner ist es möglich, auch wenn dies aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist, auf einer Oberfläche des hochfesten Kunststoffteils eine Anzahl von abstehenden Streifen gewünschter Form auszubilden und an den jeweils von den Streifen umgebenen Abschnitten entsprechend geformte hartbeschichtete Kunststoff-Folien verschiedener Farbgebung anzubringen. Auf diese Weise läßt sich eine buntglasähnliche Dekorationsplatte auf einfache Weise herstellen. Darüber hinaus läßt sich ein ebenfalls nicht als Beispiel beschriebener Aufbau schaffen, bei dem ein lichtdurchlässiges oder nicht lichtdurch­ lässiges Teil, das mittels der Haft-Zwischenschicht als ein­ stückiges Teil ausgebildet ist, an einer Seite der hochfesten Kunststoffplatte angebracht und mit dieser verbunden wird, so daß sich durch direktes Anbringen besonderer Objekte auf das lichtdurchlässige Verbundteil mit ebener Oberfläche ein neuer Aufbau schaffen läßt.

Das aus Fig. 11 und 12 ersichtliche Kunststoff-Verbundteil 1D nach der dritten Ausführungsform der Erfindung weist einen dreidimensionalen Aufbau auf, wobei ein hochfestes Kunststoff­ teil 2d vorab aus einem hochfesten Kunststoffmaterial wie Polycarbonat hergestellt wird, so daß es einstückig einen ebenen Abschnitt 1d, einen geneigten Abschnitt 1d und einen an der Peripherie dieser Abschnitte ausgebildeten Verdickungsabschnitt 5d aufweist, und an entsprechenden Stellen des Kunststoff-Verbundteils 2d sind jeweils an der Oberfläche kratzfeste Teile 3 wie Glasplatten, hartbeschichtete Kunststoffolien oder -filme auflaminiert, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist. Hierbei läßt sich die Steifigkeit durch Erhöhen der Dicke eines den Übergang zwischen dem ebenen Abschnitt 1d und dem geneigten Abschnitt 1d' bildenden Biegeabschnitts d'' erhöhen.

Ein Kunststoff-Verbundmaterial 1D dieses Typs wird geschaffen durch die Schritte Vorformen des hochfesten Kunststoffteils 2d als sein Hauptteil zu einer vorbestimmten Form in einem separaten Formprozeß, Anordnen dieses geformten hochfesten Kunststoffteils 2d in einem Spritzgieß-Form­ preßwerkzeug, und Anfügen der an der Oberfläche kratzfesten Teile 3 an vorbestimmten Stellen mittels einer Haft-Zwischen­ schicht 4, so daß ein einstückiges Teil entsteht, und zwar auf die gleiche Weise wie in den zuvor beschriebenen Ausführungs­ formen.

Mit dieser Anordnung läßt sich ein Teil schaffen, das einstückig als Frontglasscheibe und Oberlicht ausgebildet ist und z. B. als Oberlicht- bzw. Frontbauteil der Führerkabine einer Baumaschine verwendet wird. Durch Erhöhen der Dicke des Randabschnitts bzw. Peripherieabschnitts, der das Teil umgibt, sowie durch Vorsehen einer Verdickung an dem Biegeabschnitt, auf den kein kratzfestes Teil 3 auflaminiert ist, wird hierbei die Festigkeit erhöht. Diese Eigenschaft wird mit der Lichtdurchlässigkeit des als Hauptteil dienenden hochfesten Kunststoffteils 2d kombiniert, so daß sich die Anzahl der Einzelteile des Frontbauteils verringern und eine hohe Sicherheit des Teils gewährleisten läßt.

Wenn beim CFI-Verfahren eine Fläche über die konstruktiven Grenzwerte hinaus gekrümmt wird, kommt es häufig vor, daß die harte Beschichtung eines hartbeschichteten Folien- oder Filmmaterials bricht. Daher wird ein aus Fig. 13 und 14 als Beispiel ersichtliches Kunststoff-Verbundmaterial 1E vorgeschlagen, bei dem sich der gekrümmte Abschnitt als ein Verdickungsabschnitt 5e eines hochfesten Kunststoffteils 2e formen läßt und nur die ebenen Abschnitte mit einem hartbeschichteten Folien- oder Filmmaterial als kratzfestes Teil 3 versehen werden. Beim Herstellen eines solchen Kunststoff-Verbundmaterials 1E mit einem teilweise gebogenen Abschnitt wird das hochfeste Kunststoffteil 2e separat geformt, so daß es wie vorab beschrieben eine vorbestimmte Form aufweist, und dieses geformte hochfeste Kunststoffteil 2e läßt sich mit einem aus hartbeschichtetem Folien- oder Filmmaterial bestehenden kratzfesten Teil 3 in einem Laminiervorgang zu einem einstückigen Teil formen. Das aus Fig. 13 und 14 ersichtliche Bezugszeichen 7 bezeichnet einen Verdickungs­ abschnitt.

Bei dem in den ersten drei Ausführungsformen beschriebenen Kunststoff-Verbundmaterial wird beim Kombinieren eines hoch­ festen Kunststoffteils mit einem aufzupressenden kratzfesten Teil der Abschnitt des kratzfesten Teils von einem separat geformten Teil gebildet, so daß sich verschiedene Arten von Verbundmaterialien herstellen lassen, z. B. Verbundteile für lichtdurchlässig auszubildende Abschnitte in gewerblichen Maschinen und Vorrichtungen. Da das Verbundmaterial einen hohen Freiheitsgrad der Gestaltung aufweist, läßt es sich in einem breiten Anwendungsbereich einsetzen, z. B. für Sichtbauteile in Gebäuden.

Bei einer aus Fig. 15 und 16 ersichtlichen vierten Ausführungsform der Erfindung ist ein Kunststoff-Verbundma­ terial 20 eine Kunststoffplatte, bei der im Mittelabschnitt einer Seite eines länglichen Basisteils bzw. ersten Teils 21, das in seiner unteren Hälfte einen geneigten Abschnitt von einer vorbestimmten Größe aufweist, ein hartes, transparentes Teil auflaminiert und geformt ist. Das Kunststoff- Verbundmaterial 20 weist ein transparentes Kunststoffteil als Basisteil 21 auf, das z. B. aus Polycarbonat hergestellt ist. Als hartes, transparentes Teil bzw. zweites Teil dient eine Glasplatte 22. Als eine Verbindungs-Zwischenschicht 23 wird z. B. ein Polyurethan-Thermoplastharz verwendet, so daß sich die Glasplatte 22 auf das Basisteil 21 aufpressen läßt. Ferner ist eine als drittes Teil dienende Folie 24, die aus derselben Art Polycarbonat hergestellt ist wie das Basisteil 21, an dem an die Glasplatte 22 angrenzenden gebogenen Abschnitt festgelegt.

Das dritte Teil kann je nach Form natürlich vorzugsweise auch aus Glas sein.

Zum Formen des Kunststoff-Verbundmaterials 20 wird das Basisteil 21 als ein vorab geformtes Teil mit einer Form vorgefertigt, bei der die Abschnitte, auf welche die Glasplatte 22 und die als drittes Teil dienende dünne Folie 24 auflaminiert werden sollen, eine solche Tiefe aufweisen, daß sich die Glasplatte 22 auf den Mittelabschnitt einer seiner beiden Seiten aufpressen läßt.

Das wie eben beschrieben geformte Kunststoff-Verbund­ material 20 ist zwar insgesamt eine transparente Platte, doch es wird so verwendet, daß der Abschnitt mit der in seiner Mitte auflaminierten Glasplatte 22 außen liegt. Da der Abschnitt mit der auflaminierten Glasplatte 22 von auf seine Oberfläche aufprallenden herumfliegenden Teilchen nicht zerkratzt werden kann, wird die Lichtdurchlässigkeit auch dann nicht beeinträch­ tigt, wenn die Platte z. B. als ein Schutzteil in einer Umgebung verwendet wird, wo häufig Staub- und Schmutzteilchen emporge­ schleudert werden. Bei der aus Fig. 15 und 16 ersichtlichen Ausführungsform ist nur ein Abschnitt zu einer geneigten Sichtfläche gebogen. Das Basisteil 21 kann jedoch auch voll­ ständig mit einem Kunststoff-Formverfahren in eine gewünschte Form gebracht werden. Durch Vorsehen einer gewünschten äußeren Form, bei der z. B. nur der Abschnitt, in dem die Glasplatte 22 auflaminiert wird, eben geformt ist und die übrigen Abschnitte gekrümmt geformt sind, läßt sich ein transparentes, drei­ dimensional gekrümmtes Sichtbauteil nur in den Abschnitten mit kratzfester Oberfläche ausbilden, in denen dies auch erforderlich ist.

Wie aus Fig. 17 ersichtlich ist, wird das beschriebene Kunststoff-Verbundmaterial 20 wie folgt hergestellt: Das Formwerkzeug 25 weist einen auf der Seite der beweglichen Formhälfte 26 ausgebildeten Aussparungsabschnitt 27 auf, in dem das Basisteil 21 an seiner hinteren Fläche vollständig gehalten wird, sowie auf der Seite der feststehenden Formhälfte 28 ausgebildete Halteabschnitte 29, in denen die Glasplatte 22 bzw. das dritte Teil 24 gehalten werden. Bei dieser Anordnung wird das Verbundformen mit Hilfe der aus Fig. 3 ersichtlichen Spritzgieß-Formpresse 50 ausgeführt. In der feststehenden Formhälfte 28 ist ein abdichtendes Teil 30 vorgesehen, das beim Auflaminieren der Teile auf das Basisteil 21 verwendet wird und das wenigstens drei Seiten der Glasplatte 22 und des dritten Teils 24 umgibt. Das Basisteil 21 wird vorab zu einer Form mit Verbindungsabschnitten 21a geformt, deren Tiefe der Dicke der Glasplatte 22 und des dritten Teils 24 entspricht, so daß sich die Glasplatte 24 und das dritte Teil 24 zum Auflaminieren darin einpassen lassen. Der Anguß 31 für das Verbindungsharz, z. B. Polyurethan-Thermoplastharz, ist so ausgebildet, daß seine Öffnung an dem Außenende angeordnet ist, an dem das dritte Teil 24 auflaminiert wird. Das Bezugszeichen 31 bezeichnet eine Heißkanaldüse für das einzuspritzende Harz.

Das Basisteil 21 wird von dem Aussparungsabschnitt 27 der beweglichen Formhälfte 26 gehalten, so daß seine Rückseite vollständig in dieser aufgenommen ist, und die Glasplatte 22 und das dritte Teil 24, d. h. eine Folie aus dem gleichen transparenten Material wie das Basisteil 21, werden von den Halteabschnitten 29 der feststehenden Formhälfte 28 gehalten.

Wie aus Fig. 17(b) ersichtlich ist, wird die bewegliche Formhälfte 26 vorwärtsbewegt und wirkt so mit der feststehenden Formhälfte 28 zusammen, daß das Formwerkzeug 25 geschlossen wird, und aus der Einspritzdüse 62 wird über den Anguß 31 schmelzflüssiges Verbindungsharz in den Zwischenraum zwischen dem Basisteil 21 und dem dritten Teil 24 eingespritzt. Die Verbindungsharzschmelze fließt dann durch den Zwischenraum zwischen dem dritten Teil 24 und den im Basisteil 21 ausgebildeten Verbindungsabschnitten 21a.

Wenn eine vorbestimmte Menge Verbindungsharz eingespritzt ist, wird die bewegliche Formhälfte 26 wieder vorwärtsbewegt, so daß das eingespritzte Verbindungsharz in Zusammenwirkung mit der feststehenden Formhälfte 28 komprimiert wird und die Glasplatte 22 und das dritte Teil 24 auf das Basisteil 21 auflaminiert werden, wie aus Fig. 17(c) ersichtlich ist.

Wenn das dritte Teil 24 aus dem gleichen Material wie das Basisteil 21 hergestellt ist, weist das so geformte und laminierte Kunststoff-Verbundmaterial 20 nur im Abschnitt der als zweites Teil dienenden Glasplatte 22 ein unterschiedliches Material auf, und da die Verbindungs-Zwischenschicht 23 ein transparentes Harz ist, wird praktisch das gesamte Teil mit der lokal angeordneten Glasplatte 22 transparent, so daß sich der Einspritzweg des Verbindungsharzes bzw. der Verbindungs- Zwischenschicht 23 am Außenrand des dritten Teils 24 vorsehen läßt und in der Nähe des Aufpreßabschnitts der Glasplatte 22 keinerlei Einspritzweg angeordnet ist. Das heißt, das dritte Teil 24 dient als ein Blindteil, das beim Auflaminieren der mittig in der Platte bzw. dem Verbundmaterial eingefügten Glasplatte 22 als Folien-Anguß wirkt, so daß sich ein Fertigprodukt mit gutem Aussehen herstellen läßt, ohne daß es beim Formen in der Laminierlage zum Verziehen der Teile kommt.

Wie oben beschrieben weist das Fertigprodukt nach dem Verbundformen der vorher positionierten Glasplatte 22 im laminierten Abschnitt eine ebene Glasplatte auf, während die übrigen Abschnitte aus Kunststoff sind. Daher läßt sich durch Verwenden eines Basisteils, das nur an der kratzfest auszubildenden Stelle eine Glasplatte aufweist und dessen übrige Abschnitte aus Kunststoff nach Bedarf geformt sind, auf einfache Weise ein Erzeugnis herstellen, bei dem z. B. in einer gebogenen Platte auf einer Seite bzw. Oberfläche an nur der gewünschten Stelle eine Glasplatte auflaminiert ist. Wenn ferner beim Formen anstelle einer Kombination mit einem gebogenen Abschnitt nur ebene Flächen verwendet werden, läßt sich als drittes Teil 24 eine Glasplatte verwenden.

Aus Fig. 18(a) und (b) ist ein weiteres Formverfahren für ein Verbundmaterial mit einem lokal auflaminierten transparenten Teil ersichtlich. Das damit hergestellte Kunststoff-Verbundmaterial sieht praktisch genauso aus wie das zuvor beschriebene Kunststoff-Verbundmaterial 20. Bei dem vorher beschriebenen Formverfahren war jedoch die Glasplatte eines fertigen plattenförmigen Verbundmaterials von dem Teil gleichen Materials umgeben, da das dritte Teil als ein Blindteil verwendet wurde, während bei diesem Verfahren kein Blindteil verwendet wird.

In einem hier verwendeten Formwerkzeug 25A ist an der feststehenden Formhälfte 28A ein Halteabschnitt 28a ausge­ bildet, dessen Form der hinteren Fläche eines Basisteils 21A entspricht, und ein Dichtungsteil 30 ist auf einer beweglichen Formhälfte 26A in Form eines Rahmens angeordnet, so daß es die Peripherie der aufzupressenden Glasplatte 22 umgibt und abdichtet. Ferner sind eine Heißkanaldüse 32' und ein Einlaß 32 für Verbindungsharz ausgebildet, so daß sich das Verbindungsharz an der Rückseite eines Verbindungsabschnitts 21a des Basisteils 21A einspritzen läßt.

Wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird das aus durchsichtigem Kunststoff wie Polycarbonat bestehende Basisteil 21A vorab so geformt, daß in ihm an einer Verbindungsstelle für die Glasplatte 22 ein Verbindungsabschnitt 21a ausgespart ist, dessen Tiefe der Dicke der Glasplatte 22 entspricht. Als Verbindungsharz wird ein Thermoplastharz wie Polyurethan-Thermoplast verwendet, und das Verbundformen erfolgt auf der aus Fig. 3 ersichtlichen Spritzgieß-Formpresse 50. Außerdem wird der Verbindungsabschnitt 21a des Basisteils 21A vorab mit einem Anguß geringeren Durchmessers versehen, der mit dem Einlaß 32 an der Seite des Formwerkzeugs übereinstimmt.

Wie aus Fig. 18(a) ersichtlich ist, wird beim Formen das vorab zu einer vorbestimmten Form geformte Basisteil 21A an dem Halteabschnitt 28a der feststehenden Formhälfte 28A befestigt. Die Glasplatte 22 wird an der vorderen Fläche der beweglichen Formhälfte 26A befestigt, wobei das Dichtungsteil 30 an ihrer Peripherie gehalten wird. Nun wird die bewegliche Formhälfte 26A vorwärtsbewegt und das Formwerkzeug geschlossen, und aus einer aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Einspritzdüse wird über den Anguß des Basisteils 21A und durch den Einlaß 32 eine vorbestimmte Menge schmelzflüssigen Verbindungsharzes in einen zwischen dem Verbindungsabschnitt 21a und der Glasplatte 22 gebildeten Hohlraum eingespritzt.

Anschließend wird die eingespritzte Verbindungsharzschmelze durch Zusammenpressen der beweglichen Formhälfte 26A und der feststehenden Formhälfte 28A komprimiert, so daß die Glasplatte 22 mit Hilfe der Verbindungs-Zwischenschicht bzw. des Verbindungsharzes 23 auf das Basisteil 21A auflaminiert wird, wie aus Fig. 18(b) ersichtlich ist. Bei der so geformten Platte bzw. dem Verbund­ material ist der Einspritz-Anguß für das Verbindungsharz in der Mitte des Basisteils 21A ausgebildet. Der Anguß ist jedoch weniger auffällig angeordnet, da er entlang des beim Formen gebildeten Grenz- bzw. Verbindungsabschnitts zwischen Basisteil und Glasplatte liegt.

Bei dem so geformten Verbundmaterial ist kein Blindteil oder drittes Teil erforderlich, und mit Hilfe des Seitenan­ gusses wird ein Formverzug verhindert. Somit läßt sich die Teileanzahl verringern und der Formarbeitsgang effizient gestalten. Auch bei diesem Formverfahren lassen sich die nicht zu laminierenden Abschnitte wie bei den zuvor beschriebenen Formverfahren in beliebiger Form ausbilden, so daß sich je nach Verwendungszweck eine gewünschte Form erzeugen und eine Platte bzw. ein Verbundmaterial einfach herstellen läßt, die in einem funktionsrelevanten lichtdurchlässigen Abschnitt eine auflaminierte Glasplatte aufweisen.

Claims (14)

1. Lichtdurchlässiges Kunststoff-Verbundmaterial mit
einem ersten Teil aus einem ersten Kunststoff,
einem an der Oberfläche kratzfesten Teil, und
einer Zwischenschicht aus einem zweiten Kunststoff, wobei die Zwischenschicht einstückig zwischen dem ersten Teil und dem an der Oberfläche kratzfesten Teil eingefügt ist,
wobei an einem Abschnitt des ersten Teils ein Verdickungs­ abschnitt einstückig geformt ist.

2. Kunststoff-Verbundmaterial nach Anspruch 1, wobei der Verdickungsabschnitt entweder an einer Peripherie des Kunststoff-Verbundmaterials oder in diesem geformt ist, oder sowohl an der Peripherie als auch innen.

3. Kunststoff-Verbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei für das erste Teil ein hochfester Kunststoff verwendet wird.

4. Kunststoff-Verbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei das an der Oberfläche kratzfeste Teil wenigstens an einer Ober­ fläche des ersten Teils angebracht ist.

5. Kunststoff-Verbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei als zweiter Kunststoff Polyurethan-Thermoplast verwendet wird.

6. Kunststoff-Verbundmaterial, das durch Verbundformen hergestellt wird, mit
einem ersten Teil aus Kunststoff,
einem zweiten Teil, das aus einer Glasplatte hergestellt ist, wobei das zweite Teil in einer Mittellage auf der Ober­ fläche des ersten Teils angeordnet ist, und
einem dritten Teil, das aus Kunststoff hergestellt oder eine Glasplatte ist, wobei das erste Teil oder das erste Teil und das dritte Teil an der Peripherie des zweiten Teils angeordnet sind,
wobei die Kontaktflächen der jeweiligen Teile mittels einer Verbindungsharzschicht miteinander verbunden sind.

7. Herstellungsverfahren für ein Kunststoff-Verbundmaterial, mit den Schritten
Formen des aus dem ersten Kunststoff bestehenden ersten Teils mit einem Verdickungsabschnitt an einer vorbestimmten Stelle, und
Auflaminieren des an der Oberfläche kratzfesten Teils auf das mit dem Formverfahren erzeugte erste Teil, so daß ein ein­ stückiges Teil ausgebildet wird, wobei die aus dem zweiten Kunststoff bestehende Zwischenschicht zwischen diesen eingefügt wird.

8. Herstellungsverfahren für ein Kunststoff-Verbundmaterial nach Anspruch 7, wobei das erste Teil und das an der Oberfläche kratzfeste Teil in einem Formwerkzeug angeordnet werden, und die Teile vorzugsweise formgepreßt werden, während gleichzeitig der zweite Kunststoff zwischen ihnen eingespritzt wird.

9. Herstellungsverfahren für ein Kunststoff-Verbundmaterial nach Anspruch 7 oder 8, wobei als zweiter Kunststoff die gleiche Art von Kunststoff wie beim ersten Kunststoff oder beim an der Oberfläche kratzfesten Teil verwendet wird.

10. Herstellungsverfahren für ein Kunststoff-Verbundmaterial nach Anspruch 7 oder 8, wobei als erster Kunststoff ein hochfestes Material verwendet wird.

11. Herstellungsverfahren für ein Kunststoff-Verbundmaterial, mit den Schritten
Anordnen des ersten Teils, das einen Aufnahmeabschnitt für das zweite Teil aufweist, in einem Formwerkzeug, während das zweite Teil so in dem Formwerkzeug angeordnet wird, daß es dem Aufnahmeabschnitt des ersten Teils gegenüberliegt, und
Einspritzen und Aushärtenlassen der transparenten Harzschmelze zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil, so daß das erste Teil und das zweite Teil laminiert und geformt werden,
wobei ein separates drittes Teil im Inneren des Formwerk­ zeugs zwischen dem zweiten Teil und einem Einspritz-Anguß der transparenten Harzschmelze angebracht wird, so daß der Weg der Harzschmelze mit Hilfe des dritten Teils gleichmäßig ausgebil­ det wird.

12. Herstellungsverfahren für ein Kunststoff-Verbundmaterial nach Anspruch 11, wobei das dritte Teil angrenzend an das zweite Teil angeordnet wird, so daß die eingespritzte Harz­ schmelze entlang des dritten Teils fließt und sich das erste Teil und das zweite Teil damit laminieren und formen lassen.

13. Herstellungsverfahren für ein Kunststoff-Verbundmaterial, mit den Schritten
Anordnen des ersten Teils, das einen Aufnahmeabschnitt für das zweite Teil aufweist, in einem Formwerkzeug, während das zweite Teil so in dem Formwerkzeug angeordnet wird, daß es dem Aufnahmeabschnitt des ersten Teils gegenüberliegt, und
Einspritzen und Aushärtenlassen der transparenten Harzschmelze zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil, so daß das erste Teil und das zweite Teil laminiert und geformt werden,
wobei die Harzschmelze über einen Einspritzweg zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil zur Seite des ersten Teils geleitet wird, und die Harzschmelze von der Rückseite des ersten Teils aus über den Harz-Einspritzweg eingespritzt wird, so daß das erste Teil und das zweite Teil laminiert und geformt werden.

14. Herstellungsverfahren für ein Kunststoff-Verbundmaterial nach Anspruch 13, wobei die Harzschmelze von der Rückseite des ersten Teils aus oder von dessen nicht direkt sichtbarer Seite aus eingespritzt wird.