NO314659B1 - Fremgangsmåte for tilforming av produkter såsom kunstl¶r eller lignende produkter - Google Patents

Description

I den samtidige patentsøknad PCT/EP 96/01583 (ennå ikke allment tilgjengelig) fra samme søker, beskrives det en fremgangsmåte for tilforming av produkter så som kunstlær eller lignende produkter med minst ett ekspandert lag av termoplastisk, termoherdende eller elastomere materialer, innbefattende de følgende trinn: tilforming i en skallstøpeform av et første lag av kompakt materiale som representerer det eksponerte lag i det ferdige produkt, tilforming av et andre lag av ekspanderbart materiale på dette første lag ved hjelp av en ytterligere skallstøping, ferdigkonsolidering av de tilformede lag under varme ved gelering og ekspandering av det andre lag med egnede midler for oppnåelse av bestemte tykkelser og former av det nevnte ekspanderte lag, og kobling til de på denne måte tilformede materiallag av en bærer av stivt materiale, eventuelt fylt med armeringsfibre, idet egnede midler for oppnåelse av bestemte tykkelser og former av nevnte ekspanderte lag enten består av en motform eller av den nevnte bærer av stivt materiale.

Som forklart nærmere i den nevnte patentsøknad, egner de på denne måte oppnådde sluttprodukter seg i hovedsaken for interiørdetaljer, særlig i motorkjøretøyer, eksempelvis dashbord, konsoller, romdeksler og lignende gjenstander, hvor det ønskes et utseende så nært opp til naturlig lær som mulig.

Som beskrevet i den nevnte patentsøknad, representerer den aktuelle fremgangsmåte et betydelig fremskritt, særlig sammenlignet med en kjent fremgangsmåte for tilveiebringelse av slike gjenstander, hvilken fremgangsmåte innbefatter bruk av termoforming av kalandrerte plater som eventuelt er laminert med et ekspandert lag.

Tilstedeværelsen av strukkede partier med iboende størkningskrefter kan resultere i alvorlige kryrnpeproblemer, med tilhørende sprekkdannelser og brudd under påvirkning av varme, særlig i de områder i en bil som utsettes for direkte sollys, eksempelvis den øvre flaten på et såkalt dashbord.

Tendensen til stadig mer skråttstilte frontruter, i samsvar med foretrukne moteretninger, forsterker dette problem fordi det derfor ofte oppstår temperaturer i disse interiørområder i kjøretøyene som ofte overskrider 100°C, noe som skyldes den direkte solinnstråling.

Det kunstlær som oppnås med fremgangsmåten ifølge den nevnte patentsøknad, hvor det i hovedsaken benyttes skallstøping, er av en slik art at man unngår dette problem. Til tross for det vesentlige fremskritt som nevnte patentsøknad representerer, har man med den praktiske gjennomføring av fremgangsmåten funnet at det noen ganger vil kunne forekomme en defekt i det fremstilte lærmaterialet, i hovedsaken som følge av at man ikke alltid kan oppnå en jevn og regulær overflate i det trinn som innbefatter kontrollen av tykkelsen og formen til det ekspanderte lag, også kjent som det ekspanderte lags overflatetilfonnmgstrinn. Som følge herav vil det i det neste trinn, som innbefatter en klebing til bæreren, vanligvis ved hjelp av en limforbindelse, kunne oppstå steder eller områder mellom innerflaten til det ekspanderte lag og selve bæreren hvor limlaget ikke er til stede. Dette kan eksempelvis skje ved hulrom eller fremspring i overflaten til det ekspanderte lag, slik at det dannes tomrom eller bukter i grensesjiktet mellom det ekspanderte lag og bæreren. Disse feil overføres og gjør seg bemerkbare i kunstlærets ekspanderte ytre flate.

Dette betyr at den ønskede estetiske virkning blir ødelagt, fordi disse hulrom og fremspring som overføres fra det indre av lagstrukturen til den eksponerte kunstlær-ytterflate, blir synlige.

En analog defekt kan oppstå dersom feilstedene foreligger på selve den stive bærer i stedet for på den ekspanderte lagflate, eller på begge flater.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er i hovedsaken å råde bot på de her skisserte problemer.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en forbedring av den i den nevnte patentsøknad PCT/EP 96/01583 beskrevne fremgangsmåte.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en fremgangsmåte for tilforming av produkter så som kunstlær eller lignende produkter med minst ett ekspandert lag av termoplastisk, termoherdende eller elastomert materiale, innbefattende de følgende trinn: tilforming i en skallstøpeform av et første lag av kompaktert materiale som representerer det eksponerte lag i det ferdige produkt, tilforming av et andre lag av ekspandert materiale på det første lag ved hjelp av en ytterligere skallstøping, konsolidering av lagene med gelering under varme og ekspandering av det andre lag og kobling av en bærer av stivt materiale til de således dannede lag, idet koblingstrinnet innbefatter en fylling av et tomrom mellom en ytre side av det andre ekspanderte lag og bæreren med et ekspanderbart adhesiv, hvilket tomrom har betydelig varierende dimensjoner som følge av irregulariteter i den ytre siden av det andre ekspanderte lag og/eller ujevnheter på bæreren.

Det foreslås også en fremgangsmåte for tilforming av produkter så som kunstlær eller lignende produkter med minst et ekspandert lag av termoplastisk, termoherdende eller elastomert materiale, innbefattende følgende trinn: tilforming i en skallstøpeform av et første lag av kompaktert materiale som representerer det eksponerte lag i det ferdige produkt, tilforming av et andre lag av ekspanderbart materiale på det første lag ved hjelp av en ytterligere skallstøping, konsolidering av lagene med gelering under varme og ekspandering av det andre lag, idet den ytre siden til det ekspanderte andre lag innbefatter irregulariteter, og kobling av de således dannede lag til en bærer av stivt materiale ved støping av bæreren direkte på den nevnte ytterside av det ekspanderte lag i en egnet form.

Ytterligere trekk ved fremgangsmåtene er angitt i de respektive uselvstendige patentkrav.

Det skal nevnes at det fra US 4,900,489 er kjent tilforming av produkter i en kaldstøpeform. De lag som skal danne kunstig lær eller simulere lær, tilveiebringes ved skallstøping. Det som danner huden vil nødvendigvis innbefatte et skummet lag som en hovedkomponent. Det skyldes at etter skallstøpingen blir elementet plassert i en oppskummingsform hvor det ved oppskumming oppnås en integrert hud/skumgjenstand. Ved oppfinnelsen vil lagene fremstilt med skallstøping ikke utgjøre en slik integrert hud-skumgjenstand.

Det skal også nevnes at det fra US 5,328,651 er kjent en fremgangsmåte for fremstilling av komponenter for bruk i biler. Et ikke skummet plastmateriale samekstruderes med skummet materiale, hvoretter det foretas en blåsestøping. Etter herding fjernes gjenstanden fra blåseformen. Den oppblåste gjenstand deles og denne plasseres i sprøyteformer hvor en harpikskjerne sprøytes inn. Derved dannes det et skall-legeme med et harpikskjemelag, et mellomliggende skumlag og et dekorativt ytterlag.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere under henvisning til tegningene som viser ikke-begrensende utførelseseksempler.

På tegningene viser

Figur 1 et snitt gjennom sammenkoblede materialer ifølge en første utførelsesform av oppfinnelsen,

Figur 2 viser et snitt gjennom en andre utførelsesform av oppfinnelsen, og

Figur 3 viser et snitt gjennom det ferdige produkt oppnådd med fremgangsmåten ifølge figur 2. Figur 1 viser et snitt gjennom et kunstlærprodukt som har et første lag 1 av termoplastisk materiale, eksempelvis PVC, og et andre lag 2 av ekspandert materiale, fremkommet ved skallstøping av ekspanderbar PVC.

Kunstlæret bestående av lagstrukturen 1 og 2 er fremstilt eksempelvis med den i den innledningsvis nevnte patentsøknad PC17EP96/01583 beskrevne fremgangsmåte.

Som vist i figur 1, har den frie overflaten til det ekspanderte andre lag 2 irregulariteter, så som konkaviteter 3, som eksempelvis skyldes en defekt under tilformingstrinnet for det ekspanderte lag under støpingen, eksempelvis som følge av irregulariteter i profilen til den motform som er benyttet under tilstrømmingen.

I figur 1 viser henvisningstallet 7 til en stiv bærer, eksempelvis av armert termoplastisk eller termoherdende materiale, egnet for kobling til lagstrukturen 1, 2 ved hjelp av liming. Henvisningstallet 6 viser til rommet mellom den frie flaten til det ekspanderte lag 2 og bæreren 7. I dette rom legges det lim for festing av bæreren til lagstrukturen.

Som vist er dette rom ikke regulært, men varierer betydelig i tykkelsesdimensjon som følge av de foran nevnte irregulariteter i lagets 2 overflate.

I utførelsesformen i figur 1 er rommet 6 fylt med et ekspanderbart adhesiv, eksempelvis en tokomponent-polyuretan, som når det legges i grensesjiktet mellom laget 2 og bæreren 7, vil begynne å ekspandere og utfylle alle mulige tomrom mellom den stive bærer og det ekspanderte andre lag 2.

Laget av ekspanderbart lim avsettes i rommet 6 ved at bæreren og lagstrukturen plasseres i et pressesystem, eksempelvis mellom en form og en motform, idet det utøves et trykk som er nødvendig for sammenligningen og for begrensing av adhesivets ekspansjon, slik at adhesivet på den måten effektivt kan utfylle alle små tomrom mellom laget 2 og bæreren 7, for oppnåelse av den ønskede tekniske virkning.

Figur 2 og 3 viser en annen utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen hvor kunstlær bestående av et første lag 1 og et ekspanderbart lag 2 er tilveiebrakt ved hjelp av en skallstøping som beskrevet i den innledningsvis nevnte patentsøknad PCT/EP 96/01583, men uten noen tilformingsoperasjon av det ekspanderte andre lags 2 frie overflate, dvs. uten at det er benyttet noen midler for kontroll av lagets tykkelse og form.

I denne forbindelse ser man av figurene 2 og 3 at det ekspanderte lags 2 frie overflate har en absolutt irregulær form. Det på denne måten tilveiebrakte kunstlær, bestående av lagstrukturen 1, 2, er lagt inn i en form bestående av to formhalvdeler 8 og 14.

Formhalvdelen 8 er forsynt med trykkmidler, eksempelvis i form av stempler 9 som er glidbart anordnet i sylinderen 10 og som særlig egner seg for komprimering av underskårne partier 11 som typisk forefinnes i lagproduktet. Profilen til formhalvdelen 8 vil på den måten nøyaktig svare til profilen til det ferdige produkt. I denne formhalvdel kan det være anordnet midler for å holde kunstlæret i riktig form, eksempelvis hull for undertrykk, etc. I de underskårne partier 11 virker kompresjonssysterner bestående av stempler 9 for å holde produktet i riktig form under støpingen.

I motsetning hertil er formhalvdelen 14 en vanlig formhalvdel, forsynt med kanaler 12 for innsprøyting av det plastiske materialet som benyttes for tilforming av den stive bærer, eller for bruk av formhalvdelen som en vanlig støpeformdel.

Når formen er lukket ved at de to formhalvdeler 8 og 14 er brakt sammen, vil det mellom den nedre overflaten i formhalvdelen 14 og det ekspanderte lags 2 frie overflate foreligge et rom 4 tilsvarende formen til den bærer som skal formstøpes.

Figur 2 viser støpeformen i lukket stilling, klar for støping av den stive bærer.

I hovedsaken går man i forbindelse med støpingen frem på den måten at formen først åpnes, lagstrukturen 1 og 2 legges inn i formhalvdelen 8, med stemplene 9 tilbaketrukket i sylinderne 10. Deretter kjøres stemplene ut i nødvendig grad, til den kompresjonsstilling som er vist i figur 2.

Et lag av eksempelvis ikke-vevet glassfiberduk kan plasseres i rommet 4 mellom formhalvdelene 8 og 14 for dannelse av en armering i en bærer som skal støpes.

Formen lukkes ved at formhalvdelen 14 plasseres som vist i figur 2. Harpiksmaterialet, eksempelvis en tokomponent-harpiks av termoherdende type, sprøytes inn i eller fylles i formen, og man avventer så den kryssbinding som vil finne sted.

Stemplene 9 trekkes inn i sylinderne 10, formhalvdelen 14 løftes og det ferdige produkt tas ut. Dette er vist i figur 3, som viser det ferdige produkt bestående av en stiv bærer 13, et ekspandert mellomliggende lag 2 og det eksponerte ytre lag 1.

Som vist i figur 3 er også i dette tilfellet alle mulige tomrom mellom laget 2 og den stive bærer fylt fullstendig. Den stive bærer er tilformet ved støping og vil nødvendigvis følge grenselagmønsteret til det ekspanderte lag 2.

Som nevnt kan man i stedet for å benytte eksempelvis ikke-vevet duk som armering, eksempelvis benytte en harpiks inneholdende et forsterkende fyllmiddel og som da sprøytes inn eller helles i formen. Av utførelseseksemplene og beskrivelsen for øvrig vil det gå frem at det ikke lenger er nødvendig å benytte den i foran nevnte PCT-patentsøknad beskrevne fremgangsmåte for oppnåelse av en regulær og jevn fri overflate på det ekspanderte lag, fordi fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse i alle tilfeller medfører en total utfylling av alle tomrom som foreligger mellom den stive bærer og det ekspanderte lag.

Dersom det ekspanderte produkt ikke krever en forutbestemt tykkelse, kan man utelate det tilformingstrinn som innbefatter registrering og kontroll av formen til det ekspanderte lags frie overflate, som beskrevet i den nevnte tidligere PCT-patentsøknad.

Dette betyr ikke at dette trinn nødvendigvis må utelates helt. Det kan også gjennomføres, men da uten noe spesielt behov for oppnåelse av perfekt jevnhet i det ekspanderte lags frie overflate. Særlig gjelder det at trinnet kan gjennomføres dersom fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse gjennomføres med bruk av et ekspanderbart adhesiv.

Det er imidlertid overflødig å benytte et slikt tilformingstrinn dersom foreliggende oppfinnelse gjennomføres ved at den stive bærer støpes direkte på det ekspanderte lag og en bestemt tykkelse av det ekspanderte produktet ikke kreves.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for tilforming av produkter så som kunstlær eller lignende produkter med minst ett ekspandert lag av termoplastisk, termoherdende eller elastomert materiale, innbefattende de følgende trinn: tilforming i en skaltstøpeform av et første lag (1) av kompaktert materiale som representerer det eksponerte lag i det ferdige produkt, tilforming av et andre lag av ekspandert materiale på det første lag (1) ved hjelp av en ytterligere skallstøping, konsolidering av lagene (1,2) med gelering under varme og ekspandering av det andre lag (2) og kobling av en bærer (7) av stivt materiale til de således dannede lag, idet koblingstrinnet innbefatter en fylling av et tomrom (6) mellom en ytre side av det andre ekspanderte lag (2) og bæreren (7) med et ekspanderbart adhesiv, hvilket tomrom (6) har betydelig varierende dimensjoner som følge av irregulariteter (3) i den ytre siden av det andre ekspanderte lag (2) og/eller ujevnheter på bæreren (7).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som ekspanderbart adhesiv benyttes en tokomponent-polyuretan.

3. Fremgangsmåte for tilforming av produkter så som kunstlær eller lignende produkter med minst et ekspandert lag av termoplastisk, termoherdende eller elastomert materiale, innbefattende følgende trinn: tilforming i en skallstøpeform av et første lag (1) av kompaktert materiale som representerer det eksponerte lag i det ferdige produkt, tilforming av et andre lag (2) av ekspanderbart materiale på det første lag (1) ved hjelp av en ytterligere skallstøping, konsolidering av lagene (1,2) med gelering under varme og ekspandering av det andre lag (2), idet den ytre siden til det ekspanderte andre lag (2) innbefatter irregulariteter (3), og kobling av de således dannede lag til en bærer (13) av stivt materiale ved støping av bæreren (13) direkte på den nevnte ytterside av det ekspanderte lag (2) i en egnet form (8,14).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at den nevnte stive materialbærer (13) tilformes ved støping eller sprøytestøping på den nevnte ytterside av det ekspanderte andre lag (2) i den nevnte form.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tilformingen av den nevnte stive bærer (13) skjer med en termoplastisk, termoherdende eller elastomer harpiks som er forsterket med et fyllmateriale.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at tilformingen av den stive bærer skjer ved at et lag et egnet forsterkningsmateriale plasseres på yttersiden av det ekspanderte andre lag (2) og at tilformingen gjennomføres med en egnet harpiks.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at for tilformingen av den stive bærer benyttes det et par halvformet, idet den hvor det laglagte lær skal plasseres er forsynt med bevegelige midler som muliggjør at læret kan holdes i den riktige formtilstand, særlig i underskårne områder.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 3, karakterisert ved at trinnet med konsolideringen av de tilformede lag under varme ved gelering og ekspanderingen av det andre lag, gjennomføres med egnede midler for oppnåelse av en forutbestemt tykkelse og form for det ekspanderte lag.