DE102013224971A1 - Process for producing a TPE molded skin and TPE molded skin - Google Patents

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Bernhard Baumann
Othmane Faik
Nick Bezuidenhout
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer TPE-Formhaut (5), wobei eine Gießform (1) geheizt wird und ein TPE-Material (4) in die Gießform (1) eingebracht wird, wobei das TPE-Material (4) an der Gießform (1) anhaftet und eine Formhaut (5) ausbildet. Erfindungsgemäß weist das TPE-Material (4) mindestens einen Inhaltsstoff auf, der nach dem Einbringen des TPE-Materials (4) in die Gießform (1) exotherm reagiert.The invention relates to a method for producing a molded TPE skin (5), wherein a mold (1) is heated and a TPE material (4) is introduced into the mold (1), wherein the TPE material (4) on the Mold (1) adheres and forms a molded skin (5). According to the invention, the TPE material (4) has at least one ingredient which reacts exothermically after introduction of the TPE material (4) into the casting mold (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Formhaut aus TPE, d. h. einem thermoplastischen Elastomer. Außerdem betrifft die Erfindung eine aus einem thermoplastischen Elastomer ausgebildete Formhaut.The invention relates to a method for producing a molded skin of TPE, d. H. a thermoplastic elastomer. In addition, the invention relates to a formed of a thermoplastic elastomer molded skin.

Im Stand der Technik werden Formhäute für eine Vielzahl von Anwendungen benötigt. Insbesondere werden Formhäute als Dekoroberflächen für Fahrzeuginnenverkleidungsteile verwendet. Thermoplastische Elastomere sind zur Herstellung von Formhäuten besonders geeignet, da sich aus ihnen ansprechend aussehende Oberflächen erzeugen lassen und da thermoplastische Elastomere flexibel sind, so dass die daraus ausgebildeten Formhäute elastische Eigenschaften aufweisen.Form skins are needed in a variety of applications in the art. In particular, molded skins are used as decorative surfaces for vehicle interior trim parts. Thermoplastic elastomers are particularly suitable for the production of molded skins, since they can be made of attractive-looking surfaces and because thermoplastic elastomers are flexible, so that the formed skins formed therefrom have elastic properties.

Zum Ausbilden von TPE-Formhäuten wird üblicherweise ein Pulver eines thermoplastischen Elastomers in eine vorgeheizte Gießform gegeben, wobei diese anschließend rotiert wird, so dass sich das Pulver gleichmäßig auf der Gießformoberfläche verteilt. Hierbei haftet das Pulver an der heißen Gießformoberfläche an.To form TPE molded skins, a powder of a thermoplastic elastomer is usually placed in a preheated mold, which is then rotated so that the powder spreads evenly on the mold surface. In this case, the powder adheres to the hot mold surface.

Um eine gleichmäßige und durchgehende Schicht des thermoplastischen Elastomers zu erzeugen, ist es üblicherweise notwendig, die Form längere Zeit weiter zu beheizen, bis die auszubildende Formhaut vollständig durcherhitzt ist. Da dies einige Zeit dauert, ist die insgesamt zur Herstellung einer Formhaut notwendige Zeit relativ hoch. Alternativ zu einem Beheizen der Form nach dem Einbringen des thermoplastischen Elastomers kann auch eine Form mit hoher Wärmekapazität verwendet werden. Auch bei dieser Variante muss die Formhaut lange in der Form verbleiben um vollständig erhitzt zu werden, Um die Kosten für die Herstellung von Formhäuten zu reduzieren, wäre es wünschenswert, eine schnellere Herstellung der Formhäute zu ermöglichen, da dann mit derselben Anzahl an Gießformen eine höhere Anzahl an Formhäuten produziert werden könnte als bisher.In order to produce a uniform and continuous layer of the thermoplastic elastomer, it is usually necessary to continue to heat the mold for a long time until the molded skin to be formed is completely thoroughly heated. Since this takes some time, the total time required to make a molded skin is relatively high. As an alternative to heating the mold after incorporation of the thermoplastic elastomer, a high heat capacity mold may also be used. In this variant too, the molded skin must remain in the mold for a long time in order to be completely heated. In order to reduce the costs for the production of molded skins, it would be desirable to allow a faster production of the skins, since then with the same number of casting molds Number of molded skins could be produced as before.

Aus dem Stand der Technik bekannt ist es, die Formhäute statt aus TPE aus PVC auszubilden. Dies ist jedoch nicht wünschenswert, da bei PVC die erforderlichen elastischen Eigenschaften erst durch Zugabe von Weichmachern erlangt werden, wobei diese Weichmacher aus der Formhaut heraus migrieren können. Hierdurch werden PVC-Formhäute nach langjährigem Einsatz spröde. Außerdem können die Weichmacher umliegende Fahrzeugbestandteile negativ beeinflussen.From the prior art it is known to form the molded skins instead of TPE made of PVC. However, this is not desirable because in PVC the required elastic properties are only obtained by adding plasticizers, which plasticizers can migrate out of the molded skin. As a result, PVC molded skins become brittle after many years of use. In addition, the plasticizers can adversely affect surrounding vehicle components.

Aufgabe der Erfindung ist es, TPE-Formhäute mit reduziertem Zeitaufwand herzustellen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, wie bei gattungsgemäßen Verfahren, eine Gießform geheizt und ein TPE-Material in die Gießform eingebracht. Das TPE-Material haftet, wie aus dem Stand der Technik bekannt, an der Gießform und bildet eine Formhaut. Im Unterschied zu bekannten Verfahren wird jedoch ein TPE-Material verwendet, das mindestens einen Inhaltsstoff aufweist, der nach dem Einbringen des TPE-Materials in die Gießform exotherm reagiert.The object of the invention is to produce TPE molded skins with reduced expenditure of time. In the method according to the invention, as in the generic method, a casting mold is heated and a TPE material is introduced into the casting mold. The TPE material, as known from the prior art, adheres to the casting mold and forms a molded skin. However, in contrast to known methods, a TPE material is used which has at least one ingredient which exothermically reacts after introduction of the TPE material into the casting mold.

Durch die exotherme Reaktion wird die Formhaut von innen beheizt. Hierdurch kann die Formhaut schneller vollständig durcherhitzt werden, ohne dass die Oberfläche überhitzt und somit thermisch geschädigt wird. Bei Verfahren nach dem Stand der Technik muss die Formhaut hingegen deutlich langsamer erhitzt werden, da jegliche der Formhaut zugeführte Wärme durch die Oberfläche der Formhaut hindurch geleitet werden muss, sodass an der Oberfläche der Formhaut bei zu schneller Erhitzung eine lokale Überhitzung und somit eine thermische Schädigung droht.Due to the exothermic reaction, the molded skin is heated from the inside. As a result, the molded skin can be heated completely faster without the surface being overheated and thus being thermally damaged. In contrast, in the case of prior art processes, the molded skin must be heated much more slowly, since any heat supplied to the molded skin must be conducted through the surface of the molded skin, so that local overheating and thus thermal damage on the surface of the molded skin in the event of too rapid heating threatening.

In einer Ausführungsform ist der exotherm reagierende Inhaltsstoff ausschließlich an Reaktionen beteiligt, die ausschließlich Reaktionsprodukte erzeugen, die auch bei einer maximal im Herstellungsverfahren auftretenden Temperatur fest oder flüssig sind. Durch die Reaktionen des Inhaltsstoffs werden also keine gasförmigen Reaktionsprodukte erzeugt. Bei dem Inhaltsstoff handelt es sich also nicht um ein Treibmittel. Zusätzlich zu dem Inhaltsstoff kann jedoch auch noch ein Treibmittel enthalten sein, wobei dieses ebenfalls exotherm reagieren kann. Durch die Verwendung eines exotherm reagierenden Inhaltsstoffs, der nicht als Treibmittel ausgebildet ist, kann auch bei nicht geschäumten Formhäuten eine Beheizung der Formhaut von Innen und somit eine Verkürzung der Zykluszeit erzielt werden. Bei geschäumten Formhäuten kann durch die Verwendung eines exotherm reagierenden Inhaltsstoffs, der kein Treibmittel ist, die freizusetzende Gasmenge und die zu erzeugende Wärmemenge unabhängig voneinander gewählt werden.In one embodiment, the exothermic reacting ingredient is solely involved in reactions that produce only reaction products that are solid or liquid even at a maximum temperature encountered in the manufacturing process. Due to the reactions of the ingredient so no gaseous reaction products are generated. The ingredient is therefore not a propellant. However, in addition to the ingredient may also contain a propellant, which may also react exothermically. By using an exothermically reacting ingredient, which is not formed as a blowing agent, heating of the molded skin from the inside and thus a shortening of the cycle time can be achieved even with non-foamed molded skins. In the case of foamed molded skins, the use of an exothermically reacting ingredient, which is not a blowing agent, the amount of gas to be released and the amount of heat to be generated can be chosen independently.

In einer alternativen Ausführungsform wird ein Inhaltsstoff verwendet, der im Laufe des Verfahrens an zumindest einer chemischen Reaktion beteiligt ist, die ein Reaktionsprodukt erzeugt, welches zumindest bei einer maximal im Verfahren auftretenden Temperatur gasförmig ist. Gemäß dieser Variante ist der Inhaltsstoff also ein exothermes Treibmittel. Beispiele für derartige Treibmittel, die in Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden können sind Azodicarbonamid (ADC) und Oxibisbenzenesulfonyhydracid (OBSW).In an alternative embodiment, an ingredient is used which, in the course of the process, participates in at least one chemical reaction which produces a reaction product which is gaseous at least at a maximum temperature encountered in the process. According to this variant, the ingredient is therefore an exothermic propellant. Examples of such blowing agents which can be used in embodiments of the process according to the invention are azodicarbonamide (ADC) and oxibisbenzenesulfonyhydracide (OBSW).

Der Inhaltsstoff kann über 1 Kilojoule pro Kilogramm des TPE-Materials an Wärme freisetzen. Je nach Ausführungsform kann der Inhaltsstoff auch über 3 Kilojoule, über 5 Kilojoule, über 10 Kilojoule, über 20 Kilojoule oder sogar über 30 Kilojoule pro Kilogramm des TPE-Materials an Wärme freisetzen. Hierdurch leistet der Inhaltsstoff einen signifikanten Beitrag zur Aufheizung der Formhaut und kann somit in deutlichem Maße zur Reduzierung der Prozesszeit beitragen. Der Inhaltsstoff kann beispielsweise mehr als 100 Kilojoule pro Kilogramm des Inhaltsstoffs an Reaktionswärme erzeugen. Je nach verwendetem Inhaltsstoff kann die Reaktionswärme sogar mehr als 300 kJ oder sogar mehr als 500 kJ pro Kilogramm des Inhaltsstoffs betragen. Hierdurch wird erreicht, dass nur eine relativ geringe Menge des Inhaltsstoffs notwendig ist, um einen deutlichen Beitrag zur Beheizung der Formhaut zu erreichen. Dies ist von Vorteil, da somit ein Einfluss des Inhaltsstoffs auf die Eigenschaften der fertigen Formhaut relativ gering gehalten werden kann. Der Anteil des Inhaltsstoffs am Kunststoffmaterial kann beispielsweise geringer als 15 Gewichts-%, vorzugsweise geringer als 10 Gewichts-%, besonders vorzugsweise geringer als 5 Gewichts-% sein. Je nach Ausführungsform kann der Anteil sogar kleiner als 3 Gewichts-% oder kleiner als 2 Gewichts-% sein.The ingredient can be over 1 kilojoule per Kg of TPE material to heat. Depending on the embodiment, the ingredient may also release over 3 kilojoules, over 5 kilojoules, over 10 kilojoules, over 20 kilojoules, or even over 30 kilojoules per kilogram of TPE material. As a result, the ingredient makes a significant contribution to the heating of the molded skin and can thus contribute significantly to the reduction of the process time. For example, the ingredient may produce greater than 100 kilojoules per kilogram of ingredient in the heat of reaction. Depending on the ingredient used, the heat of reaction may even be more than 300 kJ or even more than 500 kJ per kilogram of the ingredient. This ensures that only a relatively small amount of the ingredient is necessary to achieve a significant contribution to the heating of the molded skin. This is advantageous, since thus an influence of the ingredient on the properties of the finished molded skin can be kept relatively low. The proportion of the ingredient in the plastic material may be, for example, less than 15% by weight, preferably less than 10% by weight, particularly preferably less than 5% by weight. Depending on the embodiment, the proportion may even be less than 3% by weight or less than 2% by weight.

Eine Wärmekapazität des Kunststoffmaterials bei Raumtemperatur und/oder bei einer Temperatur von 150°C kann beispielsweise zwischen 1 und 20 KJ/kg betragen. Die durch die Reaktion des Inhaltsstoffs freigesetzte Wärme kann beispielsweise derart groß sein, dass das Kunststoffmaterial durch diese um 5 bis 20 K erhitzt wird.A heat capacity of the plastic material at room temperature and / or at a temperature of 150 ° C may for example be between 1 and 20 KJ / kg. The heat released by the reaction of the ingredient may for example be so large that the plastic material is heated by these by 5 to 20 K.

Mittels des Inhaltsstoffs kann erreicht werden, dass eine Temperaturdifferenz zwischen einem heißesten Punkt der Formhaut und einem kältesten Punkt der Formhaut zu jedem Zeitpunkt des Verfahrens kleiner als 30 K, vorzugsweise kleiner als 20 K, besonders vorzugsweise kleiner als 15 K und insbesondere kleiner als 10 K ist.By means of the ingredient it can be achieved that a temperature difference between a hottest point of the skin and a coldest point of the skin at any time of the process is less than 30 K, preferably less than 20 K, particularly preferably less than 15 K and in particular less than 10 K. is.

Als Hauptbestandteile kann das TPE-Material beispielsweise mindestens ein Polyolefin, insbesondere Polypropylen (PP) oder Polyethylene, sowie mindestens ein Elastomer aufweisen. Das TPE-Material kann also als ein Thermoplastisches Elastomer auf Olefinbasis ausgebildet sein, insbesondere als ein TPE-O oder TPE-V. TPE-O und TPE-V kommen bei Formhäuten aus dem Stand der Technik nicht zu Einsatz, wobei ein Hinderungsgrund hierfür die hohe zum vollständigen Ausbilden der Formhaut notwendige thermische Energie ist. Das TPE Material kann beispielsweise zu insgesamt mehr als 80% Gewichtsanteil aus diesen Hauptbestandteilen bestehen.As main constituents, the TPE material may, for example, comprise at least one polyolefin, in particular polypropylene (PP) or polyethylenes, and at least one elastomer. The TPE material may thus be formed as an olefin-based thermoplastic elastomer, in particular as a TPE-O or TPE-V. TPE-O and TPE-V are not used in molded skins of the prior art, a hindrance to this being the high thermal energy necessary for complete formation of the molded skin. For example, the TPE material may consist of more than 80% by weight of these main constituents.

Die exotherme Reaktion des Inhaltsstoffs kann bei einer Aktivierungstemperatur ausgelöst werden, die zwischen 80 und 250°C liegt. Insbesondere kann die Aktivierungstemperatur zwischen 150°C und 220°C betragen.The exothermic reaction of the ingredient can be triggered at an activation temperature that is between 80 and 250 ° C. In particular, the activation temperature may be between 150 ° C and 220 ° C.

Die erzeugte Formhaut kann beispielsweise zwischen 0,5 Millimetern und 3 Millimetern dick sein. Formhäute mit einer in diesem Bereich liegenden Dicke sind besonders gut zur Verwendung als Dekorschicht für Fahrzeuginnenverkleidungsteile geeignet. Die Erfindung bezieht sich – zusätzlich zu dem Verfahren zur Herstellung einer Formhaut und zu der Formhaut – auch auf ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnverkleidungsteils. Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil kann die Formhaut und einen Träger sowie, optional, eine Zwischenschicht aufweisen. Die Formhaut bildet in einen solchen Fahrzeuginnenverkleidungsteil die Sichtseite des Fahrzeuginnenverkleidungsteils. Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Fahrzeuginnenverkleidungsteils umfasst als ein Schritt die Herstellung einer Formhaut, wie sie vorangehend beschrieben wurde.The produced molded skin can be, for example, between 0.5 millimeters and 3 millimeters thick. Form skins with a thickness lying in this range are particularly well suited for use as a decorative layer for vehicle interior trim parts. The invention also relates - in addition to the method for producing a molded skin and the molded skin - to a vehicle interior trim part and to a method for producing a vehicle trim part. The vehicle interior trim part can have the molded skin and a support and, optionally, an intermediate layer. The molded skin forms the visible side of the vehicle interior trim part in such a vehicle interior trim part. A method for producing such a vehicle interior trim part comprises, as a step, the production of a molded skin as described above.

Die Erfindung betrifft auch eine Formhaut, die durch ein Verfahren wie vorangehend beschrieben hergestellt wurde. Erfindungsgemäße Formhäute sind gegenständlich von Formhäuten nach dem Stand der Technik unterscheidbar, da zum einen Rückstände des exotherm reagierenden Inhaltsstoffs verbleiben und da die gleichmäßigere Beheizung zu einer verringerten thermischen Schädigung der Dekorhaut an ihrer Oberfläche führt.The invention also relates to a molded skin produced by a process as described above. Mold skins according to the invention are objectively distinguishable from molded skins according to the prior art, since, on the one hand, residues of the exothermically reacting ingredient remain and since the more uniform heating leads to a reduced thermal damage to the decorative skin on its surface.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigtEmbodiments of the invention will be explained in more detail with reference to FIGS. It shows

1 eine Schnittansicht durch eine Gießform zu verschiedenen Zeitpunkten eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a sectional view through a mold at different times of an embodiment of a method according to the invention,

2 Temperaturverläufe über die Dicke einer Formhaut während des Verfahrens zur Herstellung der Formhaut bei Verfahren nach dem Stand der Technik und bei einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens und 2 Temperature profiles over the thickness of a molded skin during the process for the production of the molded skin in the prior art method and in an embodiment of a method according to the invention and

3 Reaktionsverlauf des Inhaltsstoffs gemäß einer Ausführungsform der Verfahrens 3 Reaction course of the ingredient according to an embodiment of the method

In 1 ist eine Gießform 1 zu verschiedenen Zeitpunkten eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt wird die Gießform 1 in einem Ofen 2 angeordnet und erhitzt. Im vorliegenden Beispiel wird die Gießform 1 auf eine Temperatur von 180°C erhitzt. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird ein Pulverkasten 3, in dem im vorliegenden Ausführungsbeispiel pulverförmiges TPE-Material 4 angeordnet ist, auf die Gießform 1 aufgesetzt. Das TPE-Material 4 fällt dann auf die Gießform 2 und haftet an dieser an. Um eine gleichmäßige Verteilung des TPE-Materials 4 zu erreichen, kann die Gießform 1 zusammen mit dem Pulverkasten 3 rotiert werden.In 1 is a mold 1 shown at different times of an embodiment of the method according to the invention. In a first process step, the casting mold 1 in an oven 2 arranged and heated. In the present example, the casting mold 1 heated to a temperature of 180 ° C. In a subsequent process step, a powder box 3 in which in the present embodiment powdered TPE material 4 is arranged on the mold 1 placed. The TPE material 4 then falls on the mold 2 and is responsible for this. For an even distribution of the TPE material 4 To reach, the mold can 1 together with the powder box 3 be rotated.

Die Gießform 1 zusammen mit dem Pulverkasten 3 ist in 1b darstellt. Nachdem das TPE-Material an der Gießform 1 angehaftet ist, verbleibt das TPE-Material 4 noch einige Zeit in der Gießform 1, damit dieses vollständig durcherhitzt werden kann. Das Durcherhitzen des TPE-Materials 4 kann überwiegend durch die in der Gießform 1 enthaltene Wärme oder durch eine nachträgliche Beheizung der Gießform 1 bewirkt werden. Auch kann die Gießform 1 zusammen mit dem TPE-Material 4 nochmals in einen Ofen eingebracht werden, um eine weitere Beheizung zu bewirken.The mold 1 together with the powder box 3 is in 1b represents. After the TPE material on the mold 1 is attached, the TPE material remains 4 some more time in the mold 1 so that this can be completely through-heated. The reheating of the TPE material 4 can predominantly by those in the mold 1 contained heat or by a subsequent heating of the mold 1 be effected. Also, the mold can 1 together with the TPE material 4 be placed again in an oven to effect further heating.

Durch die Wärmezufuhr zum TPE-Material 4 wird bewirkt, dass dieses eine TPE-Formhaut 5 ausbildet, wie sie in 1c dargestellt ist. Das TPE-Material 4 enthält, im Gegensatz zu den im Stand der Technik verwendeten TPE-Materialien, einen exothermen Inhaltsstoff, der zusätzlich zu der Beheizung des TPE-Materials 4 über die Gießform 1 eine zusätzliche Wärmezufuhr zum TPE-Material 4 bewirkt. Da diese zusätzliche Wärme im Inneren des TPE-Materials 4 freigesetzt wird, wird eine besonders gleichmäßige Erhitzung des TPE-Materials ermöglicht, weshalb das TPE-Material deutlich schneller als im Stand der Technik erhitzt werden kann, ohne dass eine lokale Überhitzung und somit thermische Schädigung des TPE-Materials 4 droht.By the heat supply to the TPE material 4 This will cause this a TPE molded skin 5 trains as they are in 1c is shown. The TPE material 4 contains, in contrast to the TPE materials used in the prior art, an exothermic ingredient in addition to the heating of the TPE material 4 over the mold 1 an additional heat supply to the TPE material 4 causes. Because this extra heat inside the TPE material 4 is released, a particularly uniform heating of the TPE material is possible, which is why the TPE material can be heated much faster than in the prior art, without local overheating and thus thermal damage to the TPE material 4 threatening.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als exotherm reagierender Inhaltsstoff ADC verwendet. Dieser Inhaltsstoff reagiert derart, wie in 3 dargestellt. ADC wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel in einer Menge verwendet, die 2% des TPE Materials entspricht.In the present embodiment, ADC is used as the exothermically reacting ingredient. This ingredient reacts as in 3 shown. ADC is used in the present embodiment in an amount corresponding to 2% of the TPE material.

Bei dieser Reaktion wird insgesamt eine Wärmemenge von 12 Kilojoule pro Kilogramm des TPE-Materials frei. Die Hauptbestandteile des TPE-Materials sind ein Polyolefin beispielsweise ein PP oder PE) sowie ein Elastomer. Das TPE-Material ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel also ein TPE-O). Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat das verwendete Material eine Wärmekapazität von etwa 1,5 Kilojoule pro Kilogramm, d. h., durch die mittels des exotherm reagierenden Inhaltsstoffs erzeugte Wärme erhitzt das TPE-Material um etwa 8 K.In this reaction, a total amount of heat of 12 kilojoules per kilogram of TPE material is released. The main constituents of the TPE material are a polyolefin, for example a PP or PE, as well as an elastomer. The TPE material is in the present embodiment, therefore, a TPE-O). In the present embodiment, the material used has a heat capacity of about 1.5 kilojoules per kilogram, i. that is, heat generated by the exothermic reacting ingredient heats the TPE material by about 8K.

Da der exotherm reagierende Inhaltsstoff im vorliegenden Ausführungsbeispiel ausschließlich zur Bildung von Reaktionsprodukten führt, die bei allen im Laufe des beschriebenen Verfahrens auftretenden Temperaturen fest oder flüssig sind, wird durch den exotherm reagierenden Inhaltsstoff keine Aufschäumung der Haut bewirkt. In alternativen Ausführungsbeispielen kann jedoch zusätzlich ein Treibmittel im TPE-Material 4 enthalten sein, wobei das Treibmittel beispielsweise exotherm reagieren kann. Alternativ kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel auch ein exothermes Treibmittel als exotherm reagierender Inhaltsstoff im TPE-Material 4 enthalten sein.Since the exothermic reacting ingredient in the present embodiment exclusively leads to the formation of reaction products which are solid or liquid at all temperatures occurring in the course of the process described, the exothermically reacting ingredient causes no foaming of the skin. In alternative embodiments, however, additionally a blowing agent in the TPE material 4 be included, the propellant may react, for example, exothermic. Alternatively, in another embodiment, an exothermic blowing agent as exothermic reacting ingredient in the TPE material 4 be included.

Die Verläufe der Temperaturen über die Dicke der Formhaut werden für verschiedene Verfahrensvarianten in 2 schematisch dargestellt. 2a, 2b und 2c stellen hierbei jeweils verschiedene Verfahrensvarianten dar. Unter I.–IV. sind die Temperaturverlaufe zu verschiedenen Zeitpunkten des Verfahrens dargestellt, wobei I. den Temperaturverlauf kurz nach dem Aufsetzen des Pulverkastens und IV. den Temperaturverlauf gegen Ende des Verfahrens darstellt. In den Diagrammen ist am linken Rand die Temperatur des TPE-Materials direkt an der Oberfläche der Gießform 1 dargestellt. Am rechten Rand ist die Temperatur in der von der Gießform 1 abgewandten Oberfläche des TPE-Materials dargestellt.The courses of the temperatures over the thickness of the molded skin become for different process variants in 2 shown schematically. 2a . 2 B and 2c in each case represent different process variants. Under I.-IV. the temperature curves are shown at different times of the process, where I. the temperature profile shortly after the placement of the powder box and IV. The temperature profile towards the end of the process. In the diagrams, at the left edge, the temperature of the TPE material is directly at the surface of the mold 1 shown. At the right edge is the temperature in the mold 1 remote surface of the TPE material shown.

In 2a sind die Temperaturverläufe für ein Verfahren nach dem Stand der Technik gezeigt. Zu Beginn des Verfahrens haftet das TPE-Material 4 an der Oberfläche der Gießform 1 an. Die Temperatur des TPE-Materials 4 hat sich zu diesem Zeitpunkt lediglich direkt an der Gießform 1 geringfügig erhöht. Der Rest des TPE-Materials ist noch nahezu auf Raumtemperatur.In 2a the temperature curves are shown for a method according to the prior art. At the beginning of the process, the TPE material adheres 4 on the surface of the mold 1 at. The temperature of the TPE material 4 At this point in time, it was only directly at the casting mold 1 slightly increased. The remainder of the TPE material is still at room temperature.

Zu einem etwas späteren Zeitpunkt des Verfahrens ist die Temperatur des TPE-Materials in der Nähe der Gießformoberfläche bereits über eine Schmelztemperatur 6 angestiegen. Über die restliche Dicke der an der Gießform 1 anhaftenden Schicht des TPE-Materials 4 ist die Temperatur jedoch noch nicht bis auf die Schmelztemperatur 6 angestiegen. Der Temperaturverlauf zu diesem Zeitpunkt des Verfahrens ist unter II. dargestellt.At a later stage in the process, the temperature of the TPE material in the vicinity of the mold surface is already above a melting temperature 6 increased. About the remaining thickness of the mold 1 adherent layer of the TPE material 4 However, the temperature is not yet up to the melting temperature 6 increased. The temperature profile at this time of the process is shown under II.

Zu einem späteren Zeitpunkt des Verfahrens weist das TPE-Material 4 über seine Schichtdicke den unter III. dargestellten Temperaturverlauf auf. Wie zu erkennen ist, ist der Bereich, in dem das TPE-Material 4 die Schmelztemperatur 6 erreicht hat, schon breiter geworden. Insgesamt hat die Temperaturdifferenz 7 zwischen einem kältesten Punkt 8 des TPE-Materials 4 und einem heißesten Punkt 9 des TPE-Materials 4 deutlich abgenommen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Temperaturdifferenz zu diesem Zeitpunkt nur noch 20°C. Entsprechend findet Wärmeleitung nur noch sehr langsam statt. Dies führt dazu, dass noch relativ viel Zeit benötigt wird, bis das TPE-Material über die gesamte Schichtdicke die Schmelztemperatur 6 überschreitet. Der Temperaturverlauf über die TPE-Materialschicht 4, nachdem diese vollständig die Schmelztemperatur erreicht hat, ist unter IV. dargestellt.At a later stage in the process, the TPE material has 4 about its layer thickness under III. shown temperature profile. As can be seen, the area in which the TPE material is 4 the melting temperature 6 has reached, has already widened. Overall, the temperature difference 7 between a coldest point 8th of the TPE material 4 and a hottest point 9 of the TPE material 4 significantly decreased. In the present embodiment, the temperature difference at this time is only 20 ° C. Accordingly, heat conduction takes place only very slowly. This leads to the fact that a relatively long time is required until the TPE material over the entire layer thickness, the melting temperature 6 exceeds. The temperature profile over the TPE material layer 4 after it has reached the melting temperature completely, is shown under IV.

In 2b ist eine alternative Variante eines Verfahrens nach dem Stand der Technik dargestellt. Gemäß dieser Variante wurde die Gießform mit dem daran haftenden TPE-Material nach dem Rotieren zusammen mit dem Pulverkasten 3 vom Pulverkasten 3 getrennt und in einen Ofen eingefügt. Hierdurch liegt das Temperaturminimum nicht mehr in der von der Oberfläche der Gießform 1 abgewandten Oberfläche der Schicht des TPE-Materials, sondern innerhalb der Schicht des TPE-Materials. Der entsprechende Temperaturverlauf über die Schicht des TPE-Materials 4 ist unter II. von 2b dargestellt. Wie in allen anderen dargestellten Temperaturverläufen entspricht die am linken Rand des Diagramms dargestellte Temperatur der Temperatur des TPE-Materials unmittelbar an der Oberfläche der Gießform 1, während die am rechten Ende des Diagramms dargestellte Temperatur einer Temperatur der von der Gießform 1 abgewandten Oberfläche der Schicht des TPE-Materials 4 entspricht.In 2 B an alternative variant of a method according to the prior art is shown. According to this variant, the casting mold with the TPE material adhered thereto after rotating together with the powder box 3 from the powder box 3 separated and inserted into an oven. As a result, the temperature minimum is no longer in the of the surface of the mold 1 opposite surface of the layer of TPE material, but within the layer of TPE material. The corresponding temperature profile over the layer of TPE material 4 is under II. of 2 B shown. As in all other illustrated temperature curves, the temperature shown on the left hand side of the diagram corresponds to the temperature of the TPE material immediately at the surface of the mold 1 while the temperature shown at the right end of the diagram is at a temperature that is different from that of the mold 1 opposite surface of the layer of TPE material 4 equivalent.

Unter III. ist der Temperaturverlauf zu einem späteren Zeitpunkt dieser Verfahrensvariante dargestellt. Wie zu erkennen ist, wird auch gemäß dieser Verfahrensvariante bereichsweise die Schmelztemperatur zu diesem Zeitpunkt noch nicht überschritten. Zwar ist die Schicht des TPE-Materials 4 sowohl direkt an der Gießform 1 als auch auf der von der Gießform 1 abgewandten Seite geschmolzen, das Innere der Schicht weist jedoch noch eine Temperatur auf, die kleiner als die Schmelztemperatur ist. Somit ist auch bei dieser Variante eine relativ lange Beheizung erforderlich, bis der unter IV. dargestellte Temperaturverlauf erreicht wird.Under III. the temperature profile is shown at a later time of this process variant. As can be seen, according to this variant of the method, the melting temperature is not yet exceeded in some areas at this time. Although the layer of TPE material 4 both directly on the mold 1 as well as on the mold 1 However, the inside of the layer still has a temperature which is lower than the melting temperature. Thus, in this variant, a relatively long heating is required until the temperature profile shown under IV. Is reached.

Temperaturverläufe für eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens sind in 2c dargestellt. Zu dem Zeitpunkt, mit dem der unter I. dargestellte Temperaturverlauf korrespondiert, liegt noch kein wesentlicher Unterschied hinsichtlich des Temperaturverlaufs über die TPE-Schicht vor. Zu einem späteren Verfahrenszeitpunkt jedoch überschreitet die Temperatur des TPE-Materials bereichsweise eine Aktivierungstemperatur der im Zusammenhang mit 1 erläuterten Reaktion. Durch die exotherme Reaktion des Inhaltsstoffs, der dem TPE-Material zusätzlich zu den üblichen Komponenten zugefügt wurde, wird das TPE-Material von innen beheizt. Hierdurch ergibt sich ein deutlich flacherer Temperaturverlauf, als zum gleichen Zeitpunkt bei herkömmlichen Verfahren erreicht werden kann.Temperature profiles for an embodiment of a method according to the invention are in 2c shown. At the time with which the temperature profile shown in I. corresponds, there is still no significant difference in the temperature profile over the TPE layer. However, at a later stage in the process, the temperature of the TPE material exceeds an activation temperature in some areas 1 explained reaction. The exothermic reaction of the ingredient added to the TPE material in addition to the usual components heats the TPE material from the inside. This results in a significantly flatter temperature profile than can be achieved at the same time in conventional methods.

Dieser Verlauf ist unter II. in 2c dargestellt. Wie zu erkennen ist, wird die Schmelztemperatur direkt an der Gießformoberfläche bereits überschritten. Der Rest der Schicht des TPE-Materials 4 hat sich bereits auf eine Temperatur aufgeheizt, die nur geringfügig unterhalb der Schmelztemperatur des TPE-Materials 4 liegt. Durch die somit erzielte deutlich gleichmäßigere Beheizung wird die Schmelztemperatur des TPE-Materials über die gesamte Schichtdicke bereits zu dem mit III. korrespondierenden Zeitpunkt überschritten. Hierdurch kann die Formhaut 5 der Gießform 1 deutlich früher als bei Verfahren nach dem Stand der Technik entnommen werden.This course is under II. In 2c shown. As can be seen, the melting temperature is already exceeded directly on the mold surface. The remainder of the layer of TPE material 4 has already heated to a temperature only slightly below the melting temperature of the TPE material 4 lies. By thus achieved much more uniform heating, the melting temperature of the TPE material over the entire layer thickness already to the III. corresponding time exceeded. This allows the molded skin 5 the mold 1 taken much earlier than in prior art methods.

Es sei darauf hingewiesen, dass eine zusätzliche Beheizung mittels eines exotherm reagierenden Inhaltsstoffs stets die vorangehend diskutierte Verkürzung des Verfahrens bewirken kann, unabhängig davon, auf welche Art und Weise die zur Aktivierung der exothermen Reaktion erforderliche Wärme eingebracht wird. Die Verwendung eines exotherm reagierenden Inhaltsstoffs kann also mit einer Beheizung des TPE-Materials mittels Heißluft, Wärmestrahlung, Beheizung der Gießform 1 mittels Heizflüssigkeit oder beliebigen anderen Heizverfahren kombiniert werden.It should be noted that additional heating by means of an exothermically reacting ingredient can always cause the above-discussed shortening of the process, regardless of the manner in which the heat required to activate the exothermic reaction is introduced. The use of an exothermically reacting ingredient can thus with a heating of the TPE material by means of hot air, heat radiation, heating of the mold 1 be combined by means of heating fluid or any other heating method.

Claims (9)

Verfahren zur Herstellung einer TPE-Formhaut (5), wobei eine Gießform (1) geheizt wird und ein TPE-Material (4) in die Gießform (1) eingebracht wird, wobei das TPE-Material (4) an der Gießform (1) anhaftet und eine Formhaut (5) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass das TPE-Material (4) mindestens einen Inhaltsstoff aufweist, der nach dem Einbringen des TPE-Materials (4) in die Gießform (1) exotherm reagiert.Process for producing a molded TPE skin ( 5 ), wherein a casting mold ( 1 ) and a TPE material ( 4 ) in the mold ( 1 ), the TPE material ( 4 ) on the casting mold ( 1 ) and a molded skin ( 5 ), characterized in that the TPE material ( 4 ) has at least one ingredient which, after incorporation of the TPE material ( 4 ) in the mold ( 1 ) reacts exothermically. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Inhaltsstoff während des Verfahrens ausschließlich an Reaktionen beteiligt ist, die ausschließlich Reaktionsprodukte erzeugen, die bei einer im Verfahren auftretenden maximalen Temperatur fest oder flüssig sind.A method according to claim 1, characterized in that the ingredient is involved during the process exclusively in reactions which produce only reaction products which are solid or liquid at a maximum temperature occurring in the process. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der exothermen Reaktion des Inhaltsstoffs ein Reaktionsprodukt frei wird, das zumindest bei einer im Verfahren auftretenden maximalen Temperatur gasförmig ist, vorzugsweise derart, dass der Inhaltsstoff Azodicarbonamid (ADC) oder Oxibisbenzensulfonyhydracid (OBSW) aufweist.A method according to claim 1, characterized in that in the exothermic reaction of the ingredient, a reaction product is released, which is gaseous at least at a maximum temperature occurring in the process, preferably such that the ingredient azodicarbonamide (ADC) or Oxibisbenzensulfonyhydracid (OBSW) has. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Inhaltsstoff mindestens 1 kJ Wärme pro kg des TPE-Materials, vorzugsweise mindestens 5 kJ/kg, besonders vorzugsweise mindestens 20 kJ/kg und/oder mindestens 100 kJ Wärme pro kg des enthaltenen Inhaltsstoff, vorzugsweise 300 kJ/kg, besonders vorzugsweise 500 kJ/kg freigesetzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that by the ingredient at least 1 kJ of heat per kg of TPE material, preferably at least 5 kJ / kg, more preferably at least 20 kJ / kg and / or at least 100 kJ heat per kg of the contained Ingredient, preferably 300 kJ / kg, particularly preferably 500 kJ / kg is released. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das TPE-Material mehr als 0,1 Gewichtsprozent, vorzugsweise mehr als 0,3 Gewichtsprozent und besonders vorzugsweise mehr als 0,5 Gewichtsprozent des Inhaltsstoffs umfasst und/oder dass das TPE-Material weniger als 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise weniger als 5 Gewichtsprozent und besonders vorzugsweise weniger als 2 Gewichtsprozent des Inhaltsstoffs umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the TPE material more than 0.1 weight percent, preferably more than 0.3 weight percent and especially preferably more than 0.5% by weight of the ingredient and / or that the TPE material comprises less than 10% by weight, preferably less than 5% by weight, and most preferably less than 2% by weight of the ingredient. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das TPE-Material (4) als Hauptbestandteile ein Polyolefin, insbesondere PP oder PE, sowie ein Elastomer umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the TPE material ( 4 ) comprises as main constituents a polyolefin, in particular PP or PE, and an elastomer. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die exotherme Reaktion des Inhalsstoffs eine Aktivierungstemperatur zwischen 80°C und 250°C, vorzugsweise zwischen 150°C und 220°C, hat.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the exothermic reaction of the inhalant has an activation temperature between 80 ° C and 250 ° C, preferably between 150 ° C and 220 ° C. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Formhaut (5) mit einer Dicke von zwischen 0,5 mm und 3 mm erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a molded skin ( 5 ) is produced with a thickness of between 0.5 mm and 3 mm. Formhaut (5), hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Molded skin ( 5 ) produced by a method according to any one of claims 1 to 8.
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