DE2109068A1

DE2109068A1 - Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffen

Info

Publication number: DE2109068A1
Application number: DE19712109068
Authority: DE
Inventors: David Fairclough St Albans Hertfordshire Oxley (Großbritannien)
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1970-02-27
Filing date: 1971-02-25
Publication date: 1971-09-09
Also published as: CA948367A; GB1292882A

Description

PATENTANWÄLTE	2109068
Dipi.-chem. Dr. D. Thomsen Dip!.-:ng. H.Tiedtke Dipi.-chem. G. Bühling Dipi.-mg. R. Kinne	MÜNCHEN 15 KAI8ER-LUDWIQ-PLATZ β TEL 0811/530211 530212 CABLES: THOPATENT TELEX: FOLQT
Dipi.-ing. W. Weinkauff	FRANKFURT (MAIN) SO FUCHSHOHL 71 TEL. »11 /814M·

Antwort erbeton nach: Pleas« reply tot

8000 München 18 25. Februar 1971

Imperial Chemical Industries Limited London (Großbritannien)

Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schichtstoff-Spritzlingen insbesondere mit einem Kern aus Schaumstoff und einer nicht geschäumten Oberflächenschicht sowie die dadurch hergestellten Schichts fcoff-Gegenstände.

Es wurde zur Herstellung von Schichtstoffen aus Kunstharzen bereits vorgeschlagen, eine erste Charge eines Kunstharzes in eine Form elnsusprituen und

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MOMHcfi· Abreden, I«*b*s«!idere durch Telefon, bedCrfeft KhrlftilctMr BeetWaone OrHCMIf Benk (Mir:, . .j Hi» t»IU ■ BaulKfc« Des* Wrjr.dwn) Sta. »ma» ■ Vef«ln»bMli {MQntlien) Kto. JiI3« · Hypa Benk (ΜΟηιΛβη) KIo. 3ti2ise

BAD OR)GiNAt

dann eine zweite Charge in die Pora_über dieselbe Einlassöffnung ein^ueprit^an=, Die zweite Charge wird dabei in die Mitte der ersten Charge eingespritzt und die erste Charge wird durch den Druck der ^weiten Charge in die äussere Bereiche der Form verdrängt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Kunststoff der ersten Charge die Oberfläche des Schichtstoffs und der Kunststoff der »weiben Charge den Kern des Schichtstoffs bildet. Die beiden Chargen können aus verschiedenen Kunststoffen bestehen. Eo ist »war wünschenswert» dass gewisse Har«/e 9-ur Herstellung von Gegenständen mit bestimmten Eigenschaften kombiniert Tsrwendet; werden, doch ist es manchmal schwierig,„eine einwandfreie Haftung »wischen den beiden Harten -m erzielen.

Erfindtmgsgemäss wird ein Verfahren *ur Hers bellung von Schichtstoffen vorgeschlugen, das darin bestellt., dass »wei oder nein* Kunstharze np.choInacder in eiiia Form eingespritzt weiden, wobei das »weite und g#?» die_weiteren Har^u vor dorn Erstarren des ersten Hartes eingespritzt v/erdgn, dndui'ch gekennzeichnet, dass ein Haftvermittler ^ur Verbecsetung der Hnifcuug zwischen den Kuziäthar^en.niie in die Voia ^iug^-· spritzt wird und die Har·*« bü lang« in üol· L'· η gehalten.werden, bia sie ecatarcen und eine κ^:ΐ;ί«^; HailiUi'b' ^wiöihoii Hi-η Hainen durch lon erhielt wiKi.

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BAD OBiGlNAL

Das erfindungsgemässe Terfahren eignet sich besondere gut zur Herstellung von Gegenstanden mit einem zelligen Kern und einer nicht geschäumten Oberflächenschicht, wobei eine bestimmte Menge eines nicht schaumfähigen thermoplastischen Harzes in den Hohlraum einer Form eingespritzt und nachträglich aber vor dem Erstarren des Mittelteila dieses nicht schaumfähigen thermoplastischen Harzes eine ein Treibmittel enthaltende thermoplastische Harz-Kasse in das Forminnere eingespritzt wird, worauf man die schaumfähige Hasse in der Form aufschäumen lässt.

Sie Wandung der Form kann ggf. zur Erleichterung des Erstarrens des an der Wandung liegenden thermoplastischen Stoffes gekühlt werden· Die beim erfindungsgemässen Verfahren eingesetzten Formen können einen Hohlraum mit konstantem Volumen haben» oder· aber der Hohlraum kann zur Herstellung von Schichtstoffen mit einem Schaumstoff-Kern vergrosserungsfähig sein, um ein Aasdehnen der schaumfähigen Ilasse zu ermöglichen. Bei der Vei'wendung einer Form mit konstantem Volumen zur Herstellung von Schichtstoffen mit einem Schaumstoff-Kern müssen die in die Form eingespritzten Mengen des nicht schaumfähigen thermoplastischen Stoffes sowie des ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Harzes genau gewählt werden, damit das Aufschäumen im gewünschten Ilasse erfclgt und eomit

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die gewünschte Schaumdichte erreicht wird.

Bei der Herstellung von Schichtstoffen alt einem Schaumstoff-Kern mittels einer For», deren Hohlraum vergrossert werden kann, lässt man das Forminnere um ein bestimmtes Mass ausdehnen, nachdem die echaumfahige Hasse eingespritzt wurde, damit sich diese auch ausdehnen kann. Diese genaue Abstimmung der Ausdehnung ermöglicht die Bildung von besonders glelchmässigen Schaumstoffen» Gegebenenfalls kann die Ausdehnung verzögert werden, damit der an der nicht schaumfähigen Hasse angrenzende schaumfähige thermoplastische Stoff zum Teil erstarren und dabei einen Teil der Oberflachenschicht des Spritzlings bilden kenn. Die Yergrösserung des Forminneren kann durch momentane Entspannung des Drucks erfolgen, der die gegenüberllgenden Formwände zusammenhält, wobei der durch die Aktivierung des Treibmittels erzeugte Gasdruck die Form offnen kann, wodurch die schaumfähige Masse das nunmehr grössere Forminnere durch Aufschäumen ausfüllen kann. Andererseits kann der die gegenüberliegenden Formwände zusammenhaltende Druck langsam verringert werden, so dass die Ausdehnung der Form gesteuert wird. Die Ausdehnung der Form kann ausschlleBslich durch den Druck der durch das Treibmittel erzeugten Gase bewirkt werden, oder es können Drücke von aussen aufgebracht werden, die die Verfjrosserung

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des Forminneren erleichtern»

Werden die beim erf indungsgeaässen Verfahren eingesetzten Kunstharze von verschiedenen Quellen erhalten, so hat das Verfahren nach der Erfindung des zusätzlichen Vorteil, dass bei der Notwendigkeit, Pigmente oder andere Zusatzstoffe zur Verbesserung der Oberflachengüte des Gegenstandes, wie z.B. Zusätze zur Erhöhung der Beständigkeit des Gegenstandes gegen Feuchtigkeit oder Licht, beispielsweise UV-Stabilisatoren, in den Spritziing einzuarbeiten,diese nur in das nicht schaumfähige Harz eingearbeitet werden müssen. Dies kann zu einer beträchtlichen Kostenersparnis führen, da kleinere Mengen dieser Mittel bzw. der diese Mittel enthaltenden Massen verwendet werden können und viele dieser Zusatzstoffe teuer sind.

Es kann jedes spritzbares thermoplastisches Harz als das nicht schaumfähige oder das schaumfähige Harz zur Verwendung gelangen. Als Beispiele für geeignete thermoplastische Harze kann man Polymere von a-Olefinen, wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten und Poly-4-methylpenten-i sowie Copolymere von solchen Olefinen\ Polymere und Copolymere von Vinylchlorid, die gegebenenfalls einen Weichmacher enthalten; Polymere und Copolymere von Styrol \ Polymere und

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Copolymere von Methylmethaerylat und linearen Polyestern wie z.B. Polyethylenterephthalat und den verschiedenen als Ifylon bekannten Polyamiden, erwähnen. Die Wahl dee Harzes hängt von dem Verwendungszweck des Gegenstandes ab. Soll z.B. eine steife Platte für die Herstellung beispielsweise eines Karosserieteils erzielt werden, so ist eine harte Oberflächenschicht erforderlich, wofür z.B. Polypropylen ein geeignetes Harz wäre. Will man dagegen einen biegsamen Spritzling z.B. für eine Zierplatte für das Innere eines Kraftfahrzeugs erzielen, so ist ein Schichtstoff mit einem Schaumstoff-Kern und einer Aussenschicht aus einem weichgemachten Vinylchloridpolymer besonders gut geeignet.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann mindestens ein !Teil einer oder mehrerer Innenwände der Form mit einem herausnehmbaren Eineatis ausgekleidet werden, bevor die thermoplastische Stoffe in den Hohlraum der Form eingespritzt werden. Nach dem Einspritzen haftet dann der thermoplastische Stoff auf dem Einsatz*

Der Haftvermittler zur Erhöhung der Haftung zwischen den Kunstharzen kann zu einem Zeitpunkt zwischen dem Einspritzen des ersten Kunstharzes und dem dos zweiten

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Kunstharzes in die Form eingespritzt werden, so dass er eine Schicht zwischen den beiden Kunstharsschichten "bildet. Der Haftvermittler kann selbst ein Kunstharz sein. Beispiele für geeignete Haftvermittler sind u.a. ataktisches, mit Maleinsäureanhydrid modifiziertes Polypropylen und Polyurethane. Der Haftvermittler kann aber auch aus zwei Komponenten bestehen, die miteinander reaktionsfähig sind, wobei die nebeneinander liegenden Kunstharzschichte je eine Komponente enthalten, so dass die Komponenten entlang der Verbindungslinie zwischen den Kunstharzen reagieren und somit die beiden Kunstharze fest miteinander verbinden. Beispielsweise kann die Isocyanat-Komponente eines Polyurethans in das eine der Kunstharze und die Polyester-Komponente in das andere bzw. angrenzende Kunstharz eingearbeitet werden_t so dass die beiden Komponenten an der Grenzfläche zwischen den beiden Kunstharzen reagieren und somit eine Verbindung herstellen.

Die Wahl des Haftvermittlers hangt natürlich von der Art der beiden Kunstharze, die miteinander verbunden werden sollen, ab. Zum Beispiel ist ataktisches, mit Maleinsäureanhydrid modifiziertes Polypropylen besonders gut geeignet für die Bindung von Nylon mit Polypropylen, während sich Polyurethan-Klebstoffe für die Bindung von Polyvinylchlorid mit Polyäthylen

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- 8 besonders gut eignen.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemässe Verfahren mit einer Spritzgussmaschlne durchgeführt, die drei Spritzzylinder aufweist, iron denen eine Hasse in einen eineigen Ängusskanal geführt wird, aus dem die Hasse jeweils in die Form eingespritzt wird. Die Funktion der Spritzgussmaschine wird derart synchronisiert, dass die gewünschte Menge des ersten Kunstharzes in die Form eingebracht und dann der Haftvermittler und schliessllch das zweite Kunstharz in die Form eingespritzt wird.

Die Innenwandung der beim erfindungegemässen Verfahren eingesetzten Formen kann texturisiert sein, um die Oberfläche des Spritzlings mit beliebigem Huster eu versehen. So kann die Forminnenwandung z.B. glatt, genarbt oder matt sein oder mit einem regelmässigen Huster versehen sein, um der Oberflächenschicht des Gegenstands eine entsprechende Oberfläche zu geben. Es ist aber auch möglich, die Innenwandung der Form mit einem hochwarmfesten Material, z.B. Silicon-Kautschuk, zu überziehen, um dem Gegenstand eine erwünschte Oberfläche zu geben*

Das Verfahren nach der Erfindung lässt sich zur Herstellung von den verschiedensten Gegenständen mit einem geschäumten Kern und einer nicht geschäumten

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Oberflächenschicht anwenden· Es können Gegenstände mit einer starren oder einer biegsamen Oberflächenschicht hergestellt werden. Als Beispiele für Gegenstände mit einer starren Oberflächenschicht kann man Gepäckstucke, z.B. Koffer, Hobeln, z.B. Stuhlsitze und Fernsehkoffer, und Platten, z.B. Bauplatten oder Platten für Auto- oder Zugkarosserien, erwähnen. Als Beispiele für Gegenstände mit einer biegsamen Oberflächenschicht seien Zierteile für das Innere von Kraftfahrzeugen, Eisenbahnwagen, Wohnwagen, Flugzeugen, Sitzbezüge z.B. für Kraftfahrzeuge und !Delle für die verschiedensten Zwecke erwähnt« Seile, wie z.B. Rippen oder Vorsprünge, über die der Gegenstand an einem Tragteil befestigt werden kann, können einstückig mit dem Gegenstand geformt werden. Sollen Schichtstoffe mit einem Sehaurastoff-Kern hergestellt werden, so hat das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung den Vorteil, dass diese verhältnismäseig dicken Teile mit gespritzt werden können, ohne dass Hohlräume oder Einfallstellen in der Oberfläche des Gegenstands an diesen Stellen gebildet werden. Wenn solche dicken Teile ohne ein geschäumtes Innere geformt werden, erscheinen in den meisten Fällen Einfallstellen wegen des Zusammenzlehens der verhältnlsmässig grossen.Materialmenge an diesen Stellon.

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Claims

Patentanspruchs

Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffen durch Einspritzen von zwei oder mehr Kunstharzen nacheinander in eine Form, wobei das zweite und ggf. die weiteren Harze vor dem Erstarren des ersten Harzes eingespritzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Haftvermittler zur Verbesserung der Haftung zwischen den Kunstharzen mit in die Form eingespritzt wird und die Harze so lange in der Form gehalten werden, bis sie erstarren und eine gute Haftung zwischen den Harzen durch den Haftvermittler erzielt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftvermittler auch ein Kunstharz ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftvermittler in die Form zu einem Zeitpunkt zwischen dem Einspritzen dos ersten Harzes und dem des zweiten Harzes eingespritzt wird, so dass er eine Haftschicht zwischen den beiden Harzen bildet.
4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzoichneb, daso als HaffeVermittler atakbisches, mit Maleinsäure anhydrid modifiziertes Polypropylen oder ein

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- 11 Polyurethan verwendet wird.
5» Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftvermittler aus zwei Komponenten besteht, die miteinander reaktionsfähig sind, und dass je eine Komponente in nebeneinander liegende Kunstharzschichte eingearbeitet wird, so dass die Komponenten miteinander entlang der Verbindungslinie.zwischen den Kunstharzen reagieren und somit die KunstharzBchichte fest miteinander verbinden.
6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, däSB der Haftvermittler ein Polyurethan bestehend aus einer Isocyanat-Komponente und einer Polyester·* Komponente ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunstharze und der Haftvermittler je aus einem getrennten Spritzzylinder über einen gemeinsamen Angusskanal in die Form eingespritzt werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der herzustellende Schichtstoff ein Gegenstand mit einem zelligen Kern und einer nicht geschäumten Oberflächenschicht ist.,

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dass das erste Harz aus einem nicht schaumfähigen thermoplastischen Harz und das »weite Harz aus einem thermoplastischen, ein Treibmittel enthaltenden Harz besteht, und dass eine bestimmte Menge des ersten Harzes in den Hohlraum der Form eingespritzt und nachträglich aber vor dem Erstarren des Mittelteils der Charge aus dem ersten Harz das zweite Harz in den Hohlraum der Form eingespritzt wird, worauf man die schaumfähige Masse in der Form aufschäumen lässt.

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