ITMI961247A1

ITMI961247A1 - Procedimento perfezionato per la formatura di manufatti quali finte pelli o simili da materiali termoplastici, termoindurenti o

Info

Publication number: ITMI961247A1
Application number: IT96MI001247A
Authority: IT
Inventors: Paolo Cittadini; Giuseppe Luisetti
Original assignee: Ilpea Ind Spa
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 1997-12-20
Also published as: CZ416098A3; PT907477E; EP0907477B1; US6190587B1; ATE226879T1; DK0907477T3; DE69716734D1; ITMI961247A0; SK284050B6; WO1997048537A1; ES2185014T3; NO314659B1; PL330477A1; NO985873D0; HUP9903038A3; DE69716734T2; BR9709909A; AU2893397A; BG102989A; HU223428B1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

Nella copendente domanda PCT/EP 96/01583 (non ancora pubblicata) della stessa richiedente è descritto un procedimento per la formatura di manufatti quali finte pelli o simili da materiali termoplastici, termoindurenti od elastomeri, aventi almeno uno strato espanso, che comprende gli stadi di formare in uno stampo per colaggio a rifiuto un primo strato di materiale compatto che costituisce lo strato in vista del manufatto finito, su tale primo strato formare con un ulteriore colaggio a rifiuto il secondo strato di materiale espandibile, completare a caldo il consolidamento per gelificazione degli strati così formati e l'espansione di detto secondo strato con mezzi opportuni al fine di ottenere spessori e forme predeterminate in detto strato espanso,'al materiale stratificato così formato venendo accoppiato un supporto in materiale rigido eventualmente caricato con fibre di rinforzo, detti mezzi opportuni per ottenere spessori e forme predeterminate di detto strato espanso essendo costituiti o da un controstampo oppure dallo stesso detto supporto in materiale rigido.

Come spiegato in tale domanda di brevetto, i manufatti finiti ottenuti con il procedimento in questione sono in genere indicati per l'arredamento interno soprattutto degli autoveicoli, ad esempio per parti quali cruscotti, consolle, coperchi di cassetti e altri simili oggetti per i quali è desiderato un aspetto quanto più simile alla pelle naturale.

Come descritto in tale domanda, il procedimento in questione rappresenta un notevole progresso soprattutto rispetto alla precedente tecnica di ottenimento di analoghi oggetti prodotti per termoformatura di foglie calandrate laminate con eventuale strato di espanso.

In tale precedente tecnica infatti la presenza di parti stirate e contenenti sforzi congelati dà origine a seri problemi di ritiro con conseguente fessurazione e rottura a caldo, soprattutto nella regione che negli autoveicoli è esposta ad irraggiamento solare diretto, quale ad esempio la superficie superiore del cruscotto.

L'inclinazione dei parabrezza ad angoli sempre più acuti secondo le ultime preferenze stilistiche ha aggravato tale problema facendo si che la temperatura a cui sono esposte tali parti interne del veicolo spesso superi i 100°C sotto l'irraggiamento solare. Le finte pelli ottenute attraverso il procedimento della sopra citata domanda di brevetto, che utilizza in sostanza una tecnica di slush moulding, consentono di evitare tale difetto.

Nonostante il sostanziale progresso comportato da tale domanda di brevetto, nella pratica attuazione del procedimento si è tuttavia riscontrato che può a volte esservi un difetto nelle pelli con esso prodotte dovuto sostanzialmente alla circostanza che nel detto stadio di controllo degli spessori e delle forme dello strato espanso, chiamato anche stadio di conformatura della superficie dell'espanso, non sempre si riesce a ottenere una superficie uniforme e regolare così che nel successivo stadio di adesione al supporto, generalmente realizzato per incollaggio, può verificarsi qualche punto o zona di discontinuità tra superficie interna dello strato espanso e supporto stesso che lo strato di colla non riesce a compensare.

Ciò può verificarsi sia in corrispondenza di cavità oppure di protuberanze della superficie dello strato espanso, così che conseguentemente si creano vuoti oppure specie di gibbosità in corrispondenza della interfaccia strato espanso/supporto che inevitattilmente si trasmettono sullo strato esterno in vista della finta pelle.

Ciò significa rovinare completamente l'effetto estetico che si ricerca, poiché quelle cavità e protuberanze che si trasmettono dalla parte interna dello stratificato fino alla superficie esterna in vista della finta pelle sono immediatamente visibili.

Un analogo difetto può verificarsi se le imperfezioni sono presenti anziché sulla superficie dello strato espanso sullo stesso supporto rigido, o naturalmente se ciò si verifica su entrambe le superfici.

Scopo della presente invenzione è principalmente quello di dare una soluzione a tale problèma.

La presente invenzione si propone quindi in sostanza di perfezionare il procedimento descritto nella domanda di brevetto PCT/EP 96/01583 della stessa richiedente.

Per la realizzazione di tale scopo, e di altri vantaggi che risulteranno chiari dal seguito della presente descrizione, l'invenzione propone un procedimento per la formatura di manufatti quali finte pelli o simili da materiali termoplastici, termoindurenti od elastomeri, aventi almeno uno strato espanso, comprendenti gli stadi di formare in uno stampo per colaggio a rifiuto un primo strato di materiale compatto che costituisce lo strato in vista del manufatto finito, su detto primo strato formare con un ulteriore colaggio a rifiuto un secondo strato di materiale espandibile, completare a caldo il consolidamento per gelificazione di detti strati e l'espansione di detto secondo strato, al materiale stratificato così formato venendo accoppiato un supporto in materiale rigido eventualmente caricato con fibre di rinforzo, caratterizzato dal fatto di comprendere uno stadio di riempimento di ogni possibile interspazio tra detto supporto in materiale rigido e detto secondo strato espanso.

Secondo una forma di esecuzione del procedimento della presente invenzione, detto stadio di riempimento di ogni possibile interspazio tra supporto di materiale rigido e secondo strato espanso consiste nell'accoppiare al detto materiale stratificato cosi formato il supporto in materiale rigido mediante l'applicazione alla loro interfaccia di uno strato di adesivo espandibile.

Un adatto adesivo espandibile è un poliuretano bicomponente . E' possibile in ogni caso applicare uno strato di adesivo espandibile compatibile con i materiali che deve accoppiare. L'adesivo in materiale espandibile può essere usato come tale oppure assieme ad adatti promotori di adesione.

In una diversa forma di attuazione del procedimento secondo la presente invenzione, è previsto che detto stadio di riempimento di ogni possibile interspazio tra il supporto di materiale rigido e detto secondo strato espanso del materiale stratificato consista nell'accoppiare al detto materiale stratificato così formato il supporto in materiale rigido eventualmente caricato con fibre di rinforzo predisperse nel materiale o formanti uno strato da inserire nel materiale rigido stesso, formando quest'ultimo per stampaggio direttamente sulla faccia libera di detto secondo strato espanso all'interno di un adatto stampo, ad esempio mediante colaggio oppure mediante iniezione a pressione tale da non far perdere le proprietà meccaniche allo strato espanso.

In tale forma di esecuzione, la finta pelle, una volta formata, viene posta in uno stampo per iniezione o per colaggio, stampo il cui profilo riproduce quello del manufatto finito, e nello stampo così predisposto viene perciò stampato direttamente il supporto rigido sopra la pelle per dare il manufatto finito.

I materiali termoplastici termoindurenti od elastomeri adatti alla formatura mediante colaggio a rifiuto delle finte pelli o simili possono essere scelti in un'ampia gamma di resine in polvere o liquide. Il secondo strato di materiale espandibile è formulato con agenti di espansione, quali ad esempio azodicarbonammide, bicarbonato di sodio, acido citrico ed altri.

Il detto primo strato può essere formato in un unico colore, oppure con due o più colori ad esempio utilizzando i procedimenti dei brevetti della stessa richiedente, brevetto europeo N° 476.742, oppure il brevetto WO 94/12331.

Per la formatura del supporto rigido sono in particolare indicati materiali rigidi o semirigidi termoindurenti, espansi o non espansi, quali poliuretani, poliesteri, resine epossidiche e simili, eventualmente rinforzate con cariche di fibre di vetro, di carbonio, poliaramidiche o fibre con simili caratteristiche, ed eventualmente formanti uno strato da inserire nel materiale stesso.

In particolare nella forma di esecuzione del procedimento della presente invenzione che prevede la formatura per stampaggio del supporto direttamente sulla pelle in stampo sono indicate resine liquide a temperatura ambiente, perciò iniettabili o colabili a freddo.

Allo scopo di meglio comprendere caratteristiche e vantaggi dell'invenzione se ne riportano ora esempi di pratica attuazione con riferimento alle figure dei disegni allegati. Tali esempi non debbono intendersi come limitativi.

La figura 1 mostra una vista in sezione trasversale di materiali accoppiati in una prima forma di esecuzione dell'invenzione,

la figura 2 mostra una analoga vista in sezione di una seconda forma di esecuzione dell'invenzione e la figura 3 mostra ancora in sezione trasversale il manufatto finito ottenuto con il procedimento della fig. 2.

Con riferimento alla fig. 1, è mostrato in sezione trasversale un manufatto comprendente una finta pelle costituita da un primo strato 1 di materiale termoplastico, ad esempio PVC, ed un secondo strato 2 di materiale espanso, ottenuto per colaggio a rifiuto di PVC espandibile.

La finta pelle costituita dallo stratificato 1 e 2 si intende prodotta ad esempio con il procedimento della sopra citata domanda di brevetto PCT/EP/96/01583 della stessa richiedente.

Come evidenziato in fig. 1 la faccia libera del secondo strato di materiale espanso 2 presenta delle irregolarità, ad esempio delle concavità 3, dovute ad esempio ad un difetto di esecuzione dello stadio di conformazione di tale faccia dello strato espanso durante la sua formatura, ad esempio per una irregolarità nel profilo del controstampo usato per tale conformatura.

In fig. 1 è mostrato infine con 7 un supporto rigido, ad esempio in materiale termoplastico o termoindurente rinforzato, adatto ad essere accoppiato per incollaggio allo stratificato 1 e 2. Nella figura è anche indicato con 6 l'interspazio esistente tra la faccia esterna dello strato espanso 2 e il supporto 7, interspazio nel quale viene deposto lo strato di colla adatto al fissaggio del supporto allo stratificato.

Come si vede, tale interspazio non è di dimensioni regolari ma ha delle notevoli variazioni dovute alla circostanza sopra evidenziata della irregolarità della faccia esterna dello strato 2.

Secondo la variante di fig. 1, l'interspazio 6 viene dunque riempito con un adesivo espandibile, ad esempio costituito da un poliuretano bicomponente, il quale una volta deposto all’interfaccia dello strato 2 con il supporto 7 inizia ad espandersi realizzando una azione di riempimento di ogni possibile interspazio tra detto supporto 7 in materiale rigido e detto secondo strato 2 espanso.

La deposizione dello strato di colla espandibile nell'interspazio 6 verrà opportunamente effettuata ponendo supporto e stratificato in un sistema di pressatura, ad esempio tra uno stampo ed un controstampo, in grado di esercitare la necessaria pressione di incollaggio e di contenimento della espansione dell'adesivo, in modo che questo vada effettivamente a riempire ogni minimo interspazio tra strato 2 e supporto 7 così da realizzare l'effetto tecnico ricercato .

Nelle figure 2 e 3 è mostrata una diversa forma di esecuzione del procedimento dell'invenzione, in cui la finta pelle costituita dal primo strato 1 e dallo strato espanso 2 è stata ottenuta attraverso un procedimento di colaggio a rifiuto quale quello descritto nella domanda di brevetto sopra citata PCT/EP/96/01583, senza tuttavia eseguire alcuna operazione di con.formatura della faccia libera del secondo strato espanso 2, ossia senza predisporre alcun mezzo per il controllo dello spessore e della forma di quest'ultimo.

Infatti in figg. 2 e 3 si vede come la faccia libera dello strato espanso 2 sia di conformazione assolutamente irregolare.

La finta pelle costituita dallo stratificato 1 e 2 così ottenuta viene posta all'interno di uno stampo costituito da una coppia di semistampi 8 e 14.

Il semistampo 8 è opportunamente munito di mezzi retrattili di pressione, costituiti ad esempio da pistoni 9 scorrevoli entro cilindri 1D particolarmente adatti a comprimere sottosquadri 11 che sono tipicamente presenti nel manufatto stratificato. Il profilo del semistampo 8 corrisponde quindi esattamente al profilo del manufatto finito; in tale semistampo potranno essere presenti dispositivi per mantenere nella giusta forma la finta pelle, quali fori per il vuoto ecc.; nelle zone di sottosquadro 11 agiranno quindi i sistemi di compressione costituiti dai pistoni 9 che andranno operativamente a mantenere in sagoma il manufatto durante lo stampaggio in tali zone di sottosquadro.

Il semistampo 14 è invece tipicamente un semistampo dotato di canali 12 per l'iniezione, del materiale plastico adatto alla formatura del detto supporto rigido, oppure adatto quale stampo di colaggio.

Una volta chiuso lo stampo costituito dai semistampi 8 e 14 rimane perciò individuata tra la faccia inferiore del semistampo 14 e la faccia libera dello strato espanso 2 una intercapedine 4 destinata a riprodurre la sagoma del supporto da stampare.

Con riferimento alla fig. 2, è mostrato lo stampo di formatura del supporto rigido in posizione operativa chiusa.

In sostanza si procede aprendo inizialmente lo stampo, posizionando lo stratificato 1 e 2 sul semistampo 8 con i pistoni 9 in posizione di riposo, quindi accolti nel cilindro 10, e quindi azionando questi ultimi nella posizione operativa di compressione mostrata in fig. 2.

Si può a questo punto anche collocare nell'intercapedine 4 che rimarrà tra semistampo<· >8 e 14 uno strato ad esempio di tessuto non tessuto di fibre di vetro destinato a svolgere funzioni di rinforzo del supporto da stampare.

Si chiude lo stampo collocando il controstampo 14 nella posizione mostrata in fig. 2. Si inietta o si cola la resina, ad esempio una resina termoindurente bicomponente, e si attende la sua reticolazione.

Si ritraggono i pistoni 9 di nuovo nella posizione di riposo, secondo cui sono accolti nei cilindri 10, si solleva il semistampo 14 e si estrae il pezzo finito, mostrato in fig. 3, in cui è visibile il manufatto finito composto da un supporto rigido 13, da uno strato intermedio espanso 2 e dallo strato esterno in vista 1.

Come si vede da fig. 3, anche in questo caso si è ottenuto un totale riempimento di ogni possibile interspazio tra la faccia libera dello strato 2 e il supporto rigido 13, che infatti si é formato per stampaggio seguendo necessariamente l'andamento dell'interfaccia con lo strato espanso 2.

Come già accennato in precedenza, in luogo del rinforzo costituito da uno strato di idoneo materiale quale il detto tessuto non tessuto, si può prevedere di impiegare una resina per lo stampaggio, sia esso per iniezione o per colaggio, che contenga una carica rinforzante .

Come si può dunque comprendere dagli esempi sopra riportati e dal complesso della descrizione che precede, non è più necessario operare il procedimento descritto nella sopra citata domanda di brevetto PCT preoccupandosi di ottenere un andamento regolare ed uniforme della faccia libera dello strato espanso, poiché il procedimento dell'invenzione qui descritta consente di effettuare comunque un riempimento totale di ogni singolo interspazio che possa essere individuato tra supporto rigido e detta faccia dello strato espanso .

Nel caso non sia necessario avere spessori predeterminati del manufatto espanso, potrà pertanto essere omesso, rispetto al procedimento della detta anteriore domanda di brevetto PCT, quello stadio di conformatura che prevede appunto la regolazione ed il controllo della conformazione della faccia libera dello strato espanso.

Ciò non toglie che tale stadio potrà comunque essere eseguito, senza tuttavia preoccuparsi che esso consegua un perfetto risultato di uniformità di tale faccia libera dello strato espanso.

Esso in particolare potrà essere eseguito nel caso in cui il procedimento della presente invenzione venga realizzato attraverso l'uso di un adesivo espandibile .

Appare invece superfluo eseguire un tale stadio di conformazione qualora il procedimento della presente invenzione venga eseguito attraverso la forma di esecuzione che prevede lo stampaggio del supporto rigido direttamente sullo strato espanso, nel caso non sia richiesto di avere spessori predeterminati del manufatto espanso.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la formatura di manufatti quali finte pelli o simili da materiali termoplastici/ termoindurenti od elastomeri, aventi almeno uno strato espanso, comprendenti gli stadi di formare in uno stampo per colaggio a rifiuto un primo strato di materiale che costituisce lo strato in vista del manufatto finito, su detto primo strato formare con un ulteriore colaggio a rifiuto un secondo strato di materiale espandibile, completare a caldo il consolidamento per gelificazione di detti strati e l’espansione di detto secondo strato, al materiale stratificato cosi formato venendo accoppiato un supporto in materiale rigido, caratterizzato dal fatto di comprendere uno stadio di riempimento di ogni possibile interspazio tra detto supporto in materiale rigido e detto secondo strato espanso.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto stadio di riempimento di ogni possibile interspazio tra detto supporto in materiale rigido e detto secondo strato espanso consiste nell'accoppiare al detto materiale stratificato così formato detto supporto in materiale rigido mediante l'applicazione alla loro interfaccia di un adesivo espandibile.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto adesivo espandibile è un poliuretano bicomponente.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto stadio di riempimento di ogni possibile interspazio tra detto supporto in materiale rigido e detto secondo strato espanso consiste nell'accoppiare al detto materiale stratificato così formato detto supporto in materiale rigido formando detto supporto per stampaggio direttamente sulla faccia libera di detto secondo strato espanso all’interno di un adatto stampo.
5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto supporto in materiale rigido viene formato per colaggio o per iniezione su detta faccia libera di detto secondo strato espanso all'interno di detto stampo.
6. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto stampaggio del supporto rigido viene realizzato con una resina termoplastica o termoindurente o elastomero rinforzati con una carica.
7. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto stampaggio del supporto rigido viene realizzato posizionando su detta faccia libera di detto secondo strato espanso uno strato di idoneo materiale di rinforzo e quindi effettuando detto stampaggio mediante una adatta resina.
8. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che per detto stampaggio del supporto rigido si utilizza una coppia di semistampi di cui quello destinato al posizionamento della pelle stratificata è munito di mezzi mobili che permettono di mantenere nella giusta forma la pelle stessa in particolare nelle aree sottosquadrate.
9. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto stadio di completare a caldo il consolidamento per gelificazione di detti strati e l'espansione di detto secondo strato è eseguito con mezzi opportuni atti ad ottenere spessori e forme predeterminati di detto strato espanso.
10. Procedimento sostanzialmente come sopra descritto, in particolare nelle figure dei disegni allegati .