DE19820604A1

DE19820604A1 - Thermoverformbares Flächengebilde und Formteil hieraus

Info

Publication number: DE19820604A1
Application number: DE1998120604
Authority: DE
Original assignee: Huels Troisdorf AG; HT Troplast AG
Current assignee: Huels Troisdorf AG; HT Troplast AG
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 1999-11-11
Also published as: DE19980827D2; WO1999058372A1; DE29980068U1; AU4768199A

Abstract

Die Erfindung betrifft thermoverformbare Flächengebilde aus Schaumstoff sowie hieraus geformte Formteile, wie sie in großem Umfang z. B. in der Automobilindustrie als Isolations- und Polstermaterialien eingesetzt werden. Diese Formteile weisen einseitig insbesondere im Randbereich einen Kleberauftrag auf, der bislang zum Verpacken und Transportieren der Formteile mit Trennpapier-Streifen abgedeckt werden mußte. DOLLAR A Zur Vermeidung dieser Trennpapier-Streifen wird vorgeschlagen, die Unterseite des thermoverformbaren Flächengebildes mit einer Folie zu kaschieren, die auf ihrer dem Schaumstoff abgewandten Seite eine Beschichtung aufweist, die als Trennmittel zu dem auf die andere Oberseite des Flächengebildes aufzubringenden Klebemittel wirkt. Als Schaumstoff wird insbesondere vernetzter Polyethylen-Schaumstoff, als beschichtete Folie eine silikonisierte PE-Folie vorgeschlagen. DOLLAR A Bevorzugtes Einsatzgebiet der Erfindung ist ein sog. Watershield in Automobiltüren.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein thermoverformbares Flächengebilde aus Schaumstoff auf Polyolefinbasis mit zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Oberflächen und ein hieraus geformtes Formteil. Aus thermoverformbaren Flächengebilden her gestellte Formteile werden in großem Umfang z. B. in der Automo bilindustrie eingesetzt, wo sie als Isolations- und Polsterma terialien eingesetzt werden. Ein typisches Beispiel ist der Einsatz von sog. "watershields" aus Polyethylen-Schaumstoff als Schall- und Feuchtigkeitsisolierung in Automobiltüren.

Stand der Technik

Es ist bekannt, Schaumstoff-Flächengebilde durch Thermoverfor mung - insbesondere durch Tiefziehverfahren - dreidimensional zu den gewünschten Formteilen zu formen und diese beispielswei se im Randbereich mit einem Kleber zu versehen, mit dem diese dreidimensional verformten Flächengebilde anschließend z. B. in einem Automobil angebracht werden. Da diese Formteile möglichst weitgehend vorfabriziert werden, wird der Kleber nicht unmit telbar vor dem Anbringen der Formteile im Automobil (End montage) aufgebracht, sondern bereits beim Zulieferer. Um ein Verkleben der einzelnen mit einem Kleber versehenen Formteile untereinander und ggf. ein Austrocknen oder Verschmutzen des Klebers und damit eine Verringerung der Klebefähigkeit zu ver hindern, muß der Kleber beim Zulieferer mit beträchtlichem Auf wand sorgfältig mit speziellem Trennmaterial wie silikonisier tem Papier abgedeckt werden. In der Praxis werden dabei häufig einzelne Stellen des Klebers nicht ausreichend abgedeckt, was bei engem Stapeln der Formteile zu deren Verkleben führt. Wei terhin behindert das Trennpapier ein enges Stapeln der einzel nen Formteile, so daß das Transportvolumen unnötig erhöht wird. Schließlich muß bei der Endmontage das Trennpapier o. dgl. wie der entfernt und entsorgt werden.

Aufgabe

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein thermover formbares Flächengebilde gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. ein daraus geformtes Formteil dahingehend zu verbessern, daß diene Nachteile überwunden werden. Weiterhin soll ein ra tionelles und platzsparendes Verpacken der Formteile ohne zu sätzlichen Aufwand beim Zulieferer sichergestellt werden.

Darstellung der Erfindung

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein thermoverformbares Flächengebilde aus einem Schaumstoff auf Polyolefinbasis mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein daraus geformtes Formteil gemäß Anspruch 4, bevorzugt in Verbindung mit einem oder mehreren Merkmalen der Unteransprüche, sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 6.

Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß in einem ersten Verfahrensschritt ein Schaumstoff auf Polyolefinbasis vollflächig mit einer Folie kaschiert wird, die einseitig eine Beschichtung aufweist, die als Trennmittel für den später auf die andere Seite des Schaumstoffs aufzubringenden Kleber wirkt. Dieses mit der Folie kaschierte ebene Flächengebilde kann an schließend - wie bislang üblich - durch Thermoverformung zu den gewünschten Formteilen mit i. a. dreidimensional gekrümmter Oberfläche weiterverarbeitet werden. In einem weiteren Verfah rensschritt wird - insbesondere im Randbereich - auf diejenige Oberfläche des thermoverformten Flächengebildes, die nicht mit der Folie kaschiert wurde, ein an sich bekannter Kleber aufge bracht. Die so einseitig mit dem Kleber versehenen Formteile weisen auf ihrer Unterseite nunmehr eine Trennmittel-Beschich tung auf, die ein einfaches Stapeln der Formteile ermöglicht, ohne daß der Kleber mit dem jeweils nächsten Formteil in stär kerem Maße zusammenklebt. Die gestapelten Formteile können da durch vor der Endmontage leicht wieder voneinander getrennt werden.

Als Schaumstoff für die thermoverformbaren Flächengebilde wird bevorzugt ein weitgehend geschlossenzelliger vernetzter Poly ethylen-Schaumstoff verwendet. Die Dichte des Schaumstoffs ist abhängig vom gewünschten Einsatzzweck, insbesondere sind Dich ten zwischen 25 und 50 kg/m³ bevorzugt, bei gewünschter höherer Steifigkeit auch Rohdichten bis über 100 kg/m³. Der verwendete Schaumstoff ist bevorzugt vernetzt. Es sind sowohl physikalisch als auch chemisch vernetzte Polyolefin-Schaumstoffe verwendbar. Die Dicke des Schaumstoffs beträgt bevorzugt 2-10 mm.

Als Trennmittel-beschichtete Folie wird bevorzugt eine Poly ethylen Folie eingesetzt, die einseitig z. B. silikonisiert wur de. Solche Folien sind handelsüblich in einer Dicke von ca. 30-100 µm erhältlich, bevorzugt sind insbesondere Dicken von ca. 40 und 75 µm. Diese Folien lassen sich leicht durch Thermoka schierung mit dem Schaumstoff auf Polyolefinbasis, insbesondere Schaumstoff auf Polyethylenbasis, verbinden. Auf diese Weise erhält man ein Schaumstoff-Flächengebilde, das einseitig mit einer Trennfolie versehen ist, wobei Schaumstoff und Trennfolie voll flächig und mit hoher Haftfestigkeit miteinander verbunden sind.

Als Kleber werden handelsübliche Schmelzkleber oder Butyl kautschuk-Kleber bevorzugt, wobei die Dicke des Klebeauftrags zwischen einigen 100 µm und 5 bis 10 mm variieren kann. Dickere Kleberaufträge werden bevorzugt, wenn bei der späteren Anwen dung - z. B. im Automobilbereich - größere Toleranzen zu über brücken sind, während dünnere Kleberschichten naturgemäß preis werter sind.

Die Trennmittel-Beschichtung sollte so ausgewählt werden, daß der Kleber nur eine geringe Klebneigung gegenüber der Trennmit tel-Beschichtung aufweist.

Für die Verwendung der erfindungsgemäßen Formteile mit dreidi mensional gekrümmter Oberfläche ist es von besonderem Vorteil, wenn die beiden Oberflächen der Formteile zumindest in dem Be reich, in dem der Kleber aufgebracht wird, weitgehend parallel zueinander verlaufen. So können die Formteile sehr eng aufein ander gestapelt und das Transportvolumen minimiert werden. Zu gleich ist damit sichergestellt, daß beim Stapeln der Formteile die mit dem Kleber versehene Oberfläche des einen Formteils möglichst vollflächig in Kontakt mit der Trennmittel-Beschich tung des nächsten Flächengebildes zu liegen kommt und so von dieser abgedeckt und vor Staub etc. geschützt wird.

Die erfindungsgemäßen Formteile können auch Durchbrüche, Aus stanzungen etc. oder auch in Teilbereichen zusätzliche Kaschie rungen und Beschichtungen aufweisen.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen thermo verformten Flächengebilde ist der Automobilsektor. Besonders bevorzugt ist der Einsatz als Isolations-, Polster- oder Ver bindungsteil für Automobile, insbesondere als sogenanntes "watershield" im Türbereich.

Für die Herstellung der thermoverformbaren Flächengebilde wird bevorzugt folgendes Verfahren angewandt: zunächst wird ein ebe ner Schaumstoffkörper aus z. B. Polyethylenschaumstoff mit einer einseitig mit der Trennmittel-Beschichtung versehenen Folie kaschiert. Bevorzugt wird hierzu sowohl der Polyethylenschaum stoff als auch die Trennmittel-Folie von Rollen abgewickelt, jeweils einseitig mit einer offenen Gasflamme oder einem IR- Strahler kurzzeitig erwärmt, und anschließend unter Anwendung von Druck, insbesondere im Rollenspalt, miteinander in Kontakt gebracht. Soweit sowohl für den Schaumstoff als auch für die Trennmittel-Folie Polyethylen als Hauptwerkstoff verwendet wird, liegt die bevorzugte Oberflächentemperatur beim Kaschie ren bei ca. 110-125°C. Grundsätzlich sind diese Kaschierver fahren im Stand der Technik bekannt.

Die Verformung der so hergestellten ebenen Flächengebilde zu den gewünschten Formkörpern erfolgt gemäß dem Stand der Technik beispielsweise durch Erwärmen der Flächengebilde auf ca. 120-140°C, Einspannen in einen Rahmen und Tiefziehen durch Anle gung von Unterdruck in einer entsprechenden Form (Matrize).

Die erfindungsgemäßen Formteile lassen sich in der Praxis we sentlich enger übereinander stapeln, als dieses bei den her kömmlichen Formteilen mit Trennpapier-Abdeckung des Klebers der Fall ist. So ist eine erhebliche Einsparung an Transportkosten möglich.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spiels sowie der Zeichnung näher beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen dabei

Fig. 1 einen symbolischen Querschnitt durch ein erfindungs gemäßes Formteil.

Fig. 2 einen symbolischen Querschnitt durch einen Stapel er findungsgemäßer Formteile.

Zur Herstellung eines sogenannten "watershields" für eine Auto mobiltür wird zunächst von einer größeren Rolle ein chemisch vernetzter geschlossenzelliger Schaumstoff 1 aus Polyethylen einer Dicke von 3,5 mm und einer Dichte von 30 kg/m³ abgerollt. Eine der beiden Oberflächen wird mittels eines IR-Strahlers auf ca. 110°C erwärmt. Parallel hierzu wird von einer zweiten Rol le eine Folie abgerollt, die aus einer Folie 2 aus unvernetztem Polyethylen als Träger und einer damit verbundenen Silikon- Beschichtung 3 besteht. Die Folie hat eine Gesamtdicke von 50 µm. Diese Trennmittel-beschichtete Polyethylen-Folie wird von der Polyethylen-Seite mittels eines IR-Strahlers ebenfalls auf ca. 100 bis 110°C erwärmt. Unmittelbar anschließend wird die Schaumstoff-Bahn mit der Trennmittel-beschichteten Poly ethylen-Folie in einem Walzenspalt zusammengebracht und bei mä ßigem Druck mit dieser kaschiert. Dieses thermoverformbare Flä chengebilde kann nach Abkühlung wieder zu größeren Rollen auf gewickelt werden. Im nächsten verarbeitungsschritt wird dieses Material entsprechend der gewünschten Form eines Türausschnitts zunächst grob ausgestanzt, nach Erwärmung auf ca. 135°C in ei ne Form gespannt und im Vakuum-Tiefziehverfahren zu dem Form teil 5 mit der gewünschten dreidimensional gekrümmten Oberflä che verformt. Durch Stanzen oder Wasserstrahlschneiden wird an schließend die äußere Kontur des Formteils 5 festgelegt.

Im nächsten Verfahrensschritt wird auf die Oberfläche des Form teils 5, die keine Trennmittel-Beschichtung aufweist, im Rand bereich ein Butylkautschuk-Kleber wulstartig aufgebracht, wobei die Klebemittel-Wulst 4 eine Breite von ca. 5 mm und eine Höhe von ca. 3 mm aufweist.

In Fig. 2 ist symbolisch dargestellt, wie die fertigen Formtei le 5, 5', 5'', 5''' nach dem Kleberauftrag aufeinander gestapelt werden, wobei jeweils eine Trennmittel-Beschichtung 3'', 3''' ei nes Formteils 5'', 5''' die Klebwulst 4', 4'' des nächsten Form teils 5', 5'' abdeckt. Lediglich das erste bzw. das letzte Form teil 5''' muß in herkömmlicher Weise mit Trennpapierstreifen o. dgl. abgedeckt werden.

Bezugszeichenliste

1

Schaumstoff

2

Folie

3

,

3

'',

3

''' Trennmittel-Beschichtung, Silikon-Beschichtung

4

,

4

',

4

'' Klebemittel, Klebewulst

5

,

5

',

5

'',

5

''' Formteil

Claims

1. Thermoverformbares Flächengebilde aus einem Schaum stoff (1) auf Polyolefinbasis mit zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Oberflächen, dadurch ge kennzeichnet, daß eine der beiden Oberflächen des Flächen gebildes vollflächig mit einer Folie (2) kaschiert ist, die auf ihrer dem Schaumstoff (1) abgewandten Seite eine Beschichtung (3) aufweist, die als Trennmittel zu einem auf die andere Oberfläche des Flächengebildes aufzubrin genden Klebemittel (4) wirkt.

2. Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaumstoff (1) auf Polyolefinbasis ein weitgehend geschlossenzelliger vernetzter Polyethylen-Schaumstoff verwendet wird.

3. Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß als Trennmittel-beschichtete Folie (2) eine silikonisierte Polyethylenfolie verwendet wird.

4. Aus einem Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 3 geformtes Formteil (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Formteils (5), die nicht mit der Trennmit tel-Beschichtung (3) versehen ist, in Teilbereichen mit einem Klebemittel (4) versehen ist, wobei das Klebemit tel (4) und die Trennmittel-Beschichtung (3) nur eine ge ringe Klebneigung zueinander aufweisen.

5. Formteil (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebemittel (4) ein Schmelzkleber oder ein Butylkau tschuk-Kleber verwendet wird.

6. Verfahren zum Verpacken und zum Transport von Formtei len (5'-5''') nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Mehrzahl dieser Formteile (5'-5''') so übereinander bzw. nebeneinander gestapelt wird, daß das Klebemittel (4', 4'') eines dieser Formteile (5', 5'') je weils wenigstens in Teilbereichen unmittelbar in Kontakt mit der Trennmittel-Beschichtung (3'', 3''') des nächsten Formteiles (5'', 5''') zu liegen kommt.

7. Formteil (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Isolations-, Polster- oder Verbindungsteil für Au tomobile ausgebildet ist.