DE10200316A1

DE10200316A1 - Kunststoffteil und Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffteiles

Info

Publication number: DE10200316A1
Application number: DE10200316A
Authority: DE
Inventors: Klaus Fieback; Dirk Carsten Buettner
Original assignee: RUBITHERM GmbH
Current assignee: RUBITHERM GmbH
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2002-01-07
Publication date: 2002-07-18
Also published as: WO2002055280A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffteil und ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffteils. In dem Kunststoffteil sind Anteile an Phasenwechselmaterial enthalten. Die Erfindung stellt darauf ab, dass das Phasenwechselmaterial des im Kunststoffspritzverfahren hergestellten Bauteils in Kapillarräumen von Trägermaterialteilen aufgenommen ist, welche Trägermaterialteile in einer Vielzahl verteilt in dem Kunststoffteil angeordnet sind. Hierbei wird das Kunststoffteil durch Einspritzen von verflüssigtem Kunststoff-Ausgangsmaterial in einem Formhohlraum hergestellt unter Verwendung eines üblichen Kunststoff-Ausgangsmaterials und werden dem Kunststoff-Ausgangsmaterial vor Einspritzung in den Formhohlraum Trägermaterialteile mit Kapillarräumen beigemengt. In den Kapillarräumen ist das Phasenwechselmaterial aufgenommen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffteil mit darin enthaltenen Anteilen an Phasenwechselmaterial.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffteils mit darin enthal tenen Anteilen an Phasenwechselmaterial.

Derartige Kunststoffteile, die formbar sind, sind be reits bekannt. Es wird etwa auf die EP 747 431 A2 ver wiesen.

Darüber hinaus ist zum Stand der Technik auf die DE 199 29 861, die US 4,908,166 und die DE 199 02 990 A1 zu verweisen. Die DE 199 29 861 beschreibt schwammartige oder flüssigkeitsaufnehmende mineralische Trägermateria lien mit einem organischen oder anorganischen Schmelz speichermaterial, welche Trägermaterialien von organi schen oder anorganischen Materialien umhüllt sind, wobei das Schmelzspeichermaterial bzw. ein Phasenwech selmaterial dauerhaft eingeschlossen ist. Das Umhül lungsmaterial kann auch ein Kunststoff sein.

Die US-PS 4,808,166 beschreibt ein querverbundenes Polyolefin mit darin absorbiertem Phasenwechselmateri al. Der so erhaltene Kunststoff mit darin enthaltenem Phasenwechselmaterial kann dann in bestimmte Formen gebracht werden. Die DE 199 02 990 A1 schließlich be schreibt ein Verfahren zum Spritzgussherstellen von Formteilen, bei welchen in dem verspritzten Kunststoff material Füll- und Verstärkungsstoffe enthalten sind.

Die genannten Kunststoffteile, die Phasenwechselmateri al enthalten, besitzen nicht die in üblicher Weise für Kunststoffteile, etwa aus Polypropylen oder Polyethylen typischen Eigenschaften, wenn diese Kunststoffteile im Kunststoffspritzverfahren hergestellt sind. Insbesonde re nicht hinsichtlich Härte, aber auch nicht hinsicht lich Festigkeit und Beständigkeit.

Es besteht daher zunächst ein Bedürfnis, ein Kunststoff teil anzugeben, das bei einfacher Herstellbarkeit und mit Anteilen an Phasenwechselmaterial die an übliche Kunststoffteile insbesondere hinsichtlich Härte aber auch möglichst hinsichtlich Festigkeit und Beständig keit gestellten Anforderungen erfüllt. Darüber hinaus besteht ein Bedürfnis, ein entsprechendes Herstellungs verfahren anzugeben.

Hierzu schlägt die Erfindung zunächst vor, dass das Phasenwechselmaterial des im Kunststoffspritzverfahren hergestellten Bauteils in Kapillarräumen von Trägermate rialteilen aufgenommen ist, welche Trägermaterialteile in einer Vielzahl verteilt, vorzugsweise homogen ver teilt, in dem Kunststoffteil angeordnet sind. Erfin dungsgemäß wird der Weg beschritten, in den dann als Kunststoffmatrix dienenden üblichen Kunststoff eines Kunststoffspritzteils, also etwa Polypropylen, Polyethy len oder dgl., verteilt kleine Trägermaterialteile einzubinden, die ihrerseits in Kapillarräumen aufgenom menes Phasenwechselmaterial enthalten. Überraschend hat sich gezeigt, dass diese Trägermaterialteile auch die im Zuge des Kunststoffspritzverfahrens hohen Temperatu ren durchsetzen können, ohne dass das Phasenwechselmate rial zu wesentlichen Anteilen aus den Kapillarräumen austritt und sich in sonstiger Weise dann etwa in der Kunststoffmatrix verteilt. Auch wird die Ausdehnung des Phasenwechselmaterials bei einer Erwärmung des Kunst stoffteils problemlos aufgenommen. Das Phasenwechselma terial nutzt für die Ausdehnung die durch das Phasen wechselmaterial vor der Erwärmung noch nicht ausgefüll ten Teile der Kapillarräume.

Alternativ oder ergänzend zu dem vorbeschriebenen Kunst stoffteil ist es auch möglich, dass das Phasenwechselma terial des im Kunststoffspritzverfahren hergestellten Bauteils in einer Umhüllungsmatrix angeordnet ist. Die Umhüllungsmatrix ist so gewählt, dass sie im Zuge des Extrusionsprozesses nicht vollständig aufgeschmolzen wird. Bei dem so hergestellten Teil sind also noch Bestandteile erkennbar, die Phasenwechselmaterial mit einer Umhüllungsmatrix aufweisen, die nicht oder nur teilweise im Zuge des Kunststoffspritzverfahrens ge schmolzen ist. Die Umhüllungsmatrix ist vorzugsweise auch eine Kunststoffmatrix. Die Umhüllungsmatrix ist bei dem gefertigten Teil unmittelbar in die umgebende Kunststoffspritz-Matrix eingebunden.

In weiterer Einzelheit ist bevorzugt, dass die Viskosi tät des Kunststoffmaterials der Umhüllungs-Kunststoffma trix im geschmolzenen Zustand so hoch ist, dass das Kunststoffmaterial nicht in Kapillarräume des Bindemate rials des Phasenwechselmaterials eintritt. Die Viskosi tät des Kunststoff-Umhüllungsmaterials sollte hierzu größer als 40 mm²/sec. sein. Bevorzugt sollte die Visko sität des Kunststoffumhüllungsmaterials zwischen 40 und 400 mm²/sec. ausgesucht sein. Hierbei ist die Viskosität betroffen, die das Kunststoffmaterial im Zuge des Durch führens des Kunststoffspritzprozesses als niedrigste einnimmt. Die genannte Viskosität ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn unverkleidete Trägermaterialteile in den Prozess eingegeben werden, welche Kapillarräume aufweisen, in denen das Phasenwechselmaterial aufgenom men ist. Das hergestellte Kunststoffteil, ein Kunst stoff-Formteil, kann bis zu 80% bezogen auf sein Volu men an das Phasenwechselmaterial enthaltenden Trägerma terialteilen aufweisen. Soweit Phasenwechselmaterial in einer Umhüllungsmatrix angeordnet ist, gilt die gleiche Obergrenze bezogen auf das Volumen des Kunststoffteils, wobei hier die Umhüllungsmatrix mit in das Volumen der eingeschlossenen Teile einzubeziehen ist.

Bezüglich der Kapillarräume aufweisenden Trägermaterial teile ist die angegebene Viskositätsuntergrenze des umhüllenden Kunststoffs vorteilhaft, da die Kapillarräu me dann als Ausdehnungsräume gegeben bleiben, wenn das so hergestellte Kunststoffteil in üblicher Weise mit Wärme beaufschlagt wird. Das Phasenwechselmaterial behält also seine Ausdehnungsräume und kann sich in den Kapillaren erweitern und zurückziehen.

In diesem Zusammenhang ist besonders bevorzugt, dass die Trägermaterialteile und insbesondere ihre Kapillari tät dahingehend ausgewählt sind, dass, abhängig vom Verfahren, die im Zuge des Spritzvorganges auftretenden Temperaturen nicht dazu führen, dass das Phasenwechsel material aus den Trägermaterialteilen bzw. dessen Kapil larräume austritt. Jedenfalls nicht in einem wesentli chen Ausmaß.

Es ist auch bevorzugt, dass ein Trägermaterialteil ca. bis zu 80% an Volumen an Phasenwechselmaterial auf weist.

Die Trägermaterialteile sind bevorzugt sehr klein ausge wählt. Eine größte Abmessung von 1 mm oder weniger ist bevorzugt. Weiter bevorzugt ist, dass die Abmessung eines Trägermaterialteils im Bereich von 0,1 bis 0,6 mm liegt. Andererseits können sie auch eine Größe bis hin zu 1 cm und sogar darüber haben. Letztlich ist dies auch wieder abhängig von dem zur Anwendung kommenden Verfahren.

Neben Paraffin, was weiter unten noch im Einzelnen erläutert ist, kann das Phasenwechselmaterial insbeson dere auch ein Salz oder etwa eine höher siedende Flüs sigkeit wie etwa Alkohol sein. Letzteres Phasenwechsel material ist insbesondere für Kälteanwendungen geeignet.

Hinsichtlich der Trägermaterialteile kann es sich zu nächst um einen Mineralstoff mit einer offenen kapilla ren Porenstruktur handeln. Der Mineralstoff besitzt eine saugfähige Feststoffstruktur, vorzugsweise aus einem Gipswerkstoff, einem Tonwerkstoff, Kalksandstein, Kieselerde oder aus beliebigen Kombinationen dieser Materialien. Bezüglich Kieselsäure kann sowohl hydropho be wie auch hydrophile oder auch pyrogene Kieselsäure zur Anwendung kommen. Die Trägermaterialteilchen können in einem Durchmesserbereich von 0,001 mm bis hin zu 3 mm zur Anwendung kommen. Jedenfalls soll im Zuge des Spritzvorganges keine Zerstörung der Trägermaterialteil chen stattfinden. Die kleineren Durchmesser sind eher für das nachstehend noch im Einzelnen angesprochene "Kaltverfahren" vorgesehen. Bevorzugte Ausgangsprodukte für die Trägermaterialteilchen sind entsprechend auch unbehandelte Gipsplatten, Gipsgranulate, Kieselerdegra nulate, Diatomeenerde usw. Diese Materialien erfüllen erhöhte statische Anforderungen und auch Brandschutzan forderungen. Darüber hinaus können auch Faserstrukturen enthalten sein. Diese können verteilt in den Trägermate rialteilen und/oder in der Kunststoffmatrix angeordnet sein. Exemplarisch wird hinsichtlich Fasern in diesem Zusammenhang auf organische Materialien wie Kunststoff, Cellulose, Holz, Keramik, Mineralwolle, Kunststofffa sern, Baum- oder Schafwolle verwiesen. Faserelemente aus Kunststoff weisen vorzugsweise Basismaterialien wie Polyester, Polyamid, Polyurethan, Polyalkylnitril oder Polyolefine auf. Bevorzugt beträgt der Massenanteil von Latentwärmespeichermaterial bezogen auf ein Trägermate rialteil zwischen 5 und 50%, weiter vorzugsweise zwi schen 40 und 50% der Masse des Trägermaterialteils. Weiter bevorzugt ist die Beladung der Trägermaterialtei le mit Latentwärmespeichermaterial so vorgesehen, dass in dem Trägermaterialteil ein Restluftvolumen ver bleibt, das temperaturabhängige Volumenänderungen des Latentwärmespeichermaterials aufnimmt. Diese liegen etwa im Bereich von 10% des Raumvolumens, welches das Latentwärmespeichermaterial einnimmt. Das Restvolumen kann aber auch höher sein, wenn es nicht ausreichen sollte die Überhitzung, die im Zuge des Durchsetzens der Kunststoffspritzmaschine auf die Trägermaterialtei le einwirkt, auszugleichen. Unter Ausgleich wird hier verstanden, dass es nicht oder praktisch nicht zu einem Austreten von Latentwärmespeichermaterial, in dem er hitzten Zustand, aus den Trägermaterialteilen kommt.

Hinsichtlich des Paraffins können grundsätzlich alle bekannten Paraffinarten zum Einsatz kommen. So insbeson dere Makroparaffine, Intermediat-Paraffine und mikrokri stalline Wachse. Diese können auch, soweit nicht, wie weiter oben beschrieben, gerade eine trockene Einstel lung gewünscht ist, bewusst flüssige Komponenten (nied rigschmelzende n- und Iso-Alkane sowie Naphthene) auf weisen. Es kann auch eine spezielle Schnittlegung ausge sucht werden, die so gewählt ist, dass sie vergleichs weise eng ist. Eine enge Schnittlegung bedeutet, dass nur Kettenlängen weniger Zahlen umfasst sind. Beispiels weise C14 bis C16 oder C20 bis C23.

Da bekanntlich, jedenfalls im großtechnischen Maßstab, wenn keine ganz besonderen Vorkehrungen getroffen wer den, sich die Schnittlegung immer im Sinne einer Häufig keitsverteilung ergibt, bedeutet die vorstehend erläu terte Maßnahme, dass jedenfalls der weitaus größte Anteil einer gegebenen Menge Wärmespeichermediums aus den wenige Zahlen umfassenden Kettenlängen gebildet ist. Im Einzelnen wird die Schnittlegung nach der er wünschten Schmelztemperatur vorgenommen. Darüber hinaus hat es sich als noch besonders vorteilhaft erwiesen, die geradzahligen, normalen C-Ketten (n-Alkane) zu bevorzugen. Diese weisen in der benannten Isolierung ein überraschend hohes Wärmespeichervermögen bei Phasen wechsel auf. Alternativ oder zusätzlich zu den durch Vakuumdestillation erzielten Paraffinen können auch synthetische Paraffine, im Fischer-Tropsch-Verfahren gewonnene Paraffine, zum Einsatz kommen. Diese sogenann ten FT-Paraffine bestehen vornehmlich nur aus Normal- Paraffinen. Mehr als 90% sind gewöhnlich n-Alkane. Der Rest sind Iso-Alkane. Die Kettenlänge liegt bei C30 bis etwa C100, bei einer Gradation (auch Erstarrungspunkt, EP) von ca. 40°C bis ca. 105°C. Zu den FT-Paraffinen allgemein wird auch beispielsweise auf die Literatur stelle A. Kühnle in Fette, Seifen, Anstrichmittel 1982, Seiten 256 bis 162 verwiesen.

Hinsichtlich der Copolymere, die bei dem hier beschrie benen Latentwärmespeichermaterial zum Einsatz kommen, kann es sich um im Einzelnen unterschiedliche Polymere handeln. Etwa Diblock-, Triblock-, Radialblock- und Multiblock-Copolymere. Besonders bevorzugt ist der Einsatz eines als Kraton, insbesondere als "Kraton G" bekannten Copolymers. Es handelt sich um thermoplast isches Gummi. Das Diblock-Copolymer kann in weiterer Einzelheit aus Styren und/oder Ethylen und/oder Propy len bestehen. Diese Polymere ergeben ein kreuzvernetz tes, steifes Gel. Man kann die so erhaltene Masse auch als gelatineartig bezeichnen. Das Latentwärmespei chermaterial nimmt insgesamt diese Erscheinungsform an. Dies ist dadurch erreicht, dass die Block-Copolymere ein dreidimensionales Netzwerk ausbilden, durch physika lische Querverbindungen. Die Querverbindungen treten bei diesen Block-Copolymeren auf durch Ausbildung von submikroskopisch kleinen Partikeln eines Partikelblockes, der auch als Domäne angesprochen werden kann. Die Kreuzverbindung dieser unlösbaren Domäne kann durch Faktoren erreicht werden, welche die Kreuzverbindungs dichte des Netzwerkes beeinflussen, einschließlich der Länge von unlösbaren Blockdomänen, der Länge von lösba ren Blockdomänen und der Anzahl von kreuzverbundenen Orten.

Die Copolymere können in unterschiedlichen Anteilen in dem Latentwärmespeichermaterial enthalten sein. Übli cherweise sind sie in einem Anteil von 5 bis 20%, aber auch zu unter 5% und über 20%, es seien etwa 25% als ausgewählter Anteil zusätzlich genannt, in dem Latent wärmespeichermaterial enthalten. Hierdurch kann auch die Temperatur eingestellt werden, bei welcher das Latentwärmespeichermaterial die Plastizitätsgrenze erreicht. Je höher der Anteil an Copolymeren ist, desto höher ist auch die Temperatur, bei welcher das Latent wärmespeichermaterial plastisch verformbar wird. Es ist erwünscht, dass die Plastizitätsgrenze im Temperaturar beitsbereich eines Latentwärmespeichermaterials nicht erreicht wird. Bei etwa 20% Anteilen solcher Copo lymere in dem Latentwärmespeichermaterial ergibt sich eine Plastizitätsgrenze etwa im Bereich von 140 bis 150°C.

Bezüglich des Trägermaterialteils kann es sich auch um ein mit niedriggrädigem Paraffin getränktes Trägermate rialteil handeln, das von hochgrädigem Paraffin, insbe sondere FT-Paraffin, umgeben ist. Dies bei relativ geringer Schmelztemperatur des Spritz-Kunststoffes. So kann unter Umständen erreicht werden, dass das FT-Paraf fin eine Umhüllung bildet, die nicht oder nicht voll ständig im Zuge des Spritzverfahrens aufschmilzt.

Bezüglich des Kunststoff-Ausgangsmaterials bzw. der Kunststoffmatrix kann es sich insbesondere auch um Silikon oder Kunstharze handeln, die mit einem Härter versetzt sind. Hierbei wird das Kunststoff-Spritzverfah ren, vorzugsweise bei relativ niedrigen Temperaturen bis hin zu Umgebungstemperaturen, so durchgeführt, dass das gespritzte Teil zunächst noch nicht ausgehär tet ist, sondern erst in der Spritzform - chemisch - aushärtet. Ein solches verfahren kann auch bei relativ niedrigen Drücken, etwa im Bereich von 0,01 bar bis 50/80 bar durchgeführt werden. Während dagegen das im Rahmen vorliegender Beschreibung ansonsten angesproche ne übliche Kunststoff-Spritzverfahren hier mit Drücken im Bereich von 50-300 bar durchgeführt wird. Die Druck obergrenze ergibt sich dadurch, dass der Kunststoff nicht in die Kapillarräume der Trägermaterialteilchen (jedenfalls nicht wesentlich) eingedrückt werden darf. Dies gibt auch eine gewisse Grenze für die Temperatur, die tolerierbar ist. Insgesamt, zusammen mit dem be schriebenen "Kaltverfahren" ergibt sich eine Temperatur spanne von 20-200°C, wobei bei dem "Kaltverfahren", d. h. mit chemisch aushärtendem Silikon oder Kunstharz, die Temperatur im Bereich von 20-100°C liegt und bei dem üblichen Kunststoffspritzverfahren im Bereich von 100-200°C.

Wenn auch die Aushärtung bei dem beschriebenen "Kaltver fahren" im Wesentlichen in der Spritzform stattfindet, kann auch eine gewisse Vorvernetzung bereits im Extru der stattfinden.

Hinsichtlich des weiteren Gegenstandes der Erfindung, des Verfahrens zur Herstellung eines Kunststoffteils mit darin enthaltenden Anteil an Phasenwechselmaterial, besteht ein Bedürfnis, ein einfaches Verfahren anzuge ben, das zu Kunststoffteilen führt, welche die üblichen Anforderungen an Härte, möglichst aber auch an Festig keit oder Beständigkeit erfüllt.

Diese Aufgabe ist verfahrensmäßig dadurch gelöst, dass das Teil im Kunststoffspritzverfahren durch Einspritzen von verflüssigtem Kunststoff-Ausgangsmaterial in einen Formhohlraum hergestellt wird, unter Verwendung eines üblichen Kunststoff-Ausgangsmaterials, und dass dem Kunststoff-Ausgangsmaterial vor Einspritzen in den Formhohlraum Trägermaterialteile mit in deren Kapillar räumen aufgenommenem Phasenwechselmaterial beigemengt werden.

Es kann also eine übliche Kunststoffspritzmaschine mit einem Extruder verwendet werden. Grundsätzlich ist aber auch die Verwendung einer Kolbenpress-Kunststoffspritz maschine möglich. Eine solche Kunststoffspritzmaschine wird bekanntlich als Kunststoff-Ausgangsmaterial mit Kunststoffgranulat beschickt. Das Granulat durchsetzt den Extruder und wird dort in einen plastischen bis flüssigen Zustand, unter gleichzeitigem Erhitzen, über führt.

Die Trägermaterialteile können nun zum einen in den üblicherweise am Einlass eines Extruders vorgesehenen Massetrichter eingebracht werden, sie können aber auch über einen gesonderten Einlass, werkzeugseitig bezüg lich des Massetrichters, in den Extruder eingebracht werden oder auch erst kurz vor dem Formhohlraum. In beiden letzteren Fällen ist die Einbringung dann, wegen des erhöhten Druckes, in der Regel über eine Schleusen kammer erforderlich.

Eine maximale Temperatur, welche der Kunststoff im Zuge des Spritzverfahrens annimmt und ein maximaler Druck, welchem der Kunststoff im Zuge des Spritzverfahrens ausgesetzt ist, sind so gewählt, dass eine Verdampfung des eingesetzten Phasenwechselmaterials von weniger als 15 Volumenprozent stattfindet. Vorzugsweise sind die genannten Parameter so gewählt, dass weniger als 10 Volumenprozent und insbesondere so, dass weniger als 5 Volumenprozent verdampfen.

Hinsichtlich des Kunststoff-Ausgangsmaterials, des Phasenwechselmaterials und auch sonstiger Aspekte der eingesetzten und verwendeten Materialien wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.

Nachstehend ist die Erfindung des Weiteren anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, auf welcher zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Extruder-Kunststoffspritzma schine; und

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein im Kunststoffspritzverfahren hergestell tes Teller-Teil mit Anteilen an Phasenwechselmaterial.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu Fig. 1, eine Kunststoffspritzmaschine 1 mit einem Extru der 2, der über einen Massetrichter 12 befüllt wird. Stromabwärts des Extruders 2 ist eine Spritzform 3 mit einem Oberwerkzeug 4 und einem Unterwerkzeug 5 vorgese hen. Das Unterwerkzeug 5 ist in der Kunststoffspritzma schine entlang Schienen 6 zur Öffnung verfahrbar. Hier zu kann bspw. ein Öffnungs-Kniegelenk 7 vorgesehen sein.

Der Extruder 2 besitzt Heizelemente 8, welche das Kunst stoff-Ausgangsmaterial 9, das in Form eines Granulats in den Massetrichter 12 eingegeben wird, auf einen plastischen bis fluiden Zustand erhitzen.

In dem Massetrichter 12, was lediglich schematisch dargestellt ist, werden weiterhin Trägermaterialteile 11 eingebracht, welche in Kapillarhohlräumen angelager tes Phasenwechselmaterial aufweisen. Alternativ können die Trägermaterialteile auch über einen schematisch angedeuteten zweiten Trichter 12' eingebracht werden, der nahe einem formseitigen Ende des Extruders 2 ange ordnet ist. Hierbei ist dann noch eine Schleusenkammer oder vergleichbare Einrichtung zur Überwindung des in dem Extruder herrschenden Druckes erforderlich.

Ein mit einer Kunststoffspritzmaschine gemäß Fig. 1 typischerweise hergestelltes Spritzteil kann ein Körper sein, wie er schematisch in Fig. 2 im Querschnitt darge stellt ist.

Weiterhin ist in dieser Querschnittsdarstellung schema tisch angedeutet, dass eine Vielzahl von Trägermaterial teilen 11 verteilt in der Matrix des verspritzten Kunst stoff-Ausgangsmaterials 9 angeordnet sind. Bei einigen derartig hergestellten Teilen lässt sich, bezüglich der Querschnittsflächen, eine Rand-Anhäufung beobachten. Auch lässt bei einigen Teilen, die mit den beschriebe nen Kapillarräumen aufweisenden Trägermaterialteilen hergestellt sind, eine gegenüber aus vollständig aus entsprechendem Kunststoff hergestellten Teilen erhöhte Sprödigkeit feststellen. Im Bruchbild zeigt sich auf einer Bruchfläche eine an der Größe der eingesetzten körnigen Trägermaterialteile orientierte körnig struktu rierte Fläche.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswe sentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wir hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) voll inhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims

1. Kunststoffteil mit darin enthaltenen Anteilen an Phasenwechselmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial des im Kunststoffspritzverfahren hergestellten Bauteils in Kapillarräumen von Trägermate rialteilen aufgenommen ist, welche Trägermaterialteile in einer Vielzahl verteilt in dem Kunststoffteil ange ordnet sind.

2. Kunststoffteil nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1 oder insbesondere danach, dadurch ge kennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial des im Kunststoffspritzverfahren hergestellten Bauteils in einer Umhüllungsmatrix angeordnet ist, die im Zuge des Extrusionsprozesses nicht vollständig aufgeschmolzen ist.

3. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorherge henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterialteil von einer Kunststoffmatrix, die im Zuge des Extrusionsprozesses nicht vollständig aufgeschmolzen ist, umhüllt ist.

4. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorherge henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität der Umhüllungs- Kunststoffmatrix im geschmolzenen Zustand so hoch ist, dass das Kunststoffmaterial nicht in Kapillarräume des Bindematerials des Phasenwechselmaterials eintritt.

5. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorherge henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität des Kunststoff-Um hüllungsmaterials größer als 40 mm²/sec. ist.

6. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorherge henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität des Kunststoff-Um hüllungsmaterials zwischen 40 und 400 mm²/sec. ist.

7. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorherge henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff hinsichtlich seiner Viskosität im geschmolzenen Zustand so gewählt ist, dass ein Eindringen in die Kapillarräume der Trägermate rialteile nicht stattfindet.

8. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorherge henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass eine kinematische Viskosität des Kunststoffmaterials größer als 40 mm²/sec. ist.

9. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorherge henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die kinematische Viskosität des Kunststoffmaterials im Bereich von 40-400 mm²/sec. ist.

10. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffteil einen Volumenan teil von bis zu 80% an das Phasenwechselmaterial ent haltenden Trägermaterialteilen aufweist.

11. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägermaterialteil ca. 15% oder mehr bezogen auf das Volumen des Trägermaterials an Phasenwechselmaterial aufweist.

12. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägermaterialteil eine größte Abmessung von 2 cm oder weniger aufweist.

13. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägermaterialteil eine größte Abmessung von 1 mm oder weniger aufweist.

14. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägermaterialteil eine größte Abmessung von 0,1 bis 0,6 mm aufweist.

15. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial Paraffin ist oder Paraffin-basiert ist.

16. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterialteil mit FT-Paraffin-getränkt ist.

17. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit niedriggrädigem Paraffin getränktes Trägermaterialteil von hochgrädigem Paraf fin, insbesondere FT-Paraffin, umgeben ist.

18. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial ein Salz ist.

19. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial eine höher siedende Flüssigkeit wie Alkohol ist.

20. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffteils mit darin enthaltenen Anteilen an Phasenwechselmaterial, da durch gekennzeichnet, dass das Kunststoffteil im Kunst stoffspritzverfahren durch Einspritzen von verflüssig tem Kunststoff-Ausgangsmaterial in einen Formhohlraum hergestellt wird, unter Verwendung eines üblichen Kunst stoff-Ausgangsmaterials, und dass dem Kunststoff-Aus gangsmaterial vor Einspritzung in den Formhohlraum Trägermaterialteile mit Kapillarräumen beigemengt wer den, wobei in den Kapillarräumen Phasenwechselmaterial aufgenommen ist.

21. Verfahren nach Anspruch 20 oder insbesondere da nach, wobei das Verfahren in einer Kunststoffspritzma schine mit einem Extruder durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Beimengung vor Durchsetzen des Extruders durchgeführt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21 oder insbesonde re danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Beimengung beim Durchsetzen des Extruders durchgeführt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Beimengung nach dem Durchsetzen des Extruders durchge führt wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial und das Phasenwechselmaterial an unterschiedlichen Stellen in den Extruder eingebracht werden.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägermaterialteile in eine Kunststoffspritzform einge legt werden und dass eine Umspritzung der Kapillarmate rialteile im üblichen Kunststoffspritzverfahren durchge führt wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass in die Spritzform vor Durchführung des Kunststoffspritzver fahrens zusätzlich ein Verfestigungsmaterial eingelegt wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfestigungsmaterial aus Fasern besteht.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfestigungsmaterial ein Textil- oder Fasergewebe ist.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 28 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägermaterialteil eine Faserplatte oder ein Faserplattenteilstück ist.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 29 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunststoff verwendet wird, dessen Viskosität so hoch ist, dass der Kunststoff nicht in Kapillarräume der Trägermaterialteile eindringt.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 30 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale Temperatur, welche der Kunststoff im Zuge des Spritzverfahrens annimmt, und ein maximaler Druck, welchem der Kunststoff im Zuge des Spritzverfahrens ausgesetzt ist, so gewählt sind, dass eine Verdampfung des eingesetzten Phasenwechselmaterials von weniger als 15 Volumenprozent stattfindet.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 31 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck und/oder die Temperatur so gewählt sind, dass eine Verdampfung von weniger als 10 Volumenprozent stattfindet.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 32 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck und/oder die Temperatur so gewählt sind, dass eine Verdampfung von weniger als 5 Volumenprozent statt findet.