DE2109068A1

DE2109068A1 - Process for the production of laminates

Info

Publication number: DE2109068A1
Application number: DE19712109068
Authority: DE
Inventors: David Fairclough St Albans Hertfordshire Oxley (Großbritannien)
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1970-02-27
Filing date: 1971-02-25
Publication date: 1971-09-09
Also published as: GB1292882A; CA948367A

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS 21090682109068 Dipi.-chem. Dr. D. Thomsen Dip!.-:ng. H.Tiedtke
Dipi.-chem. G. Bühling Dipi.-mg. R. Kinne Dipi.-chem. Dr. D. Thomsen Dip! .-: ng. H. Tiedtke
Dipi.-chem. G. Bühling Dipi.-mg. R. Kinne MÜNCHEN 15MUNICH 15
KAI8ER-LUDWIQ-PLATZ βKAI8ER-LUDWIQ-PLATZ β
TEL 0811/530211TEL 0811/530211
530212530212
CABLES: THOPATENTCABLES: THOPATENT
TELEX: FOLQTTELEX: FOLQT Dipi.-ing. W. Weinkauff Dipi.-ing. W. Weinkauff FRANKFURT (MAIN) SO
FUCHSHOHL 71
TEL. »11 /814M· FRANKFURT (MAIN) SO
FUCHSHOHL 71
TEL. » 11/81 4M

Antwort erbeton nach: Pleas« reply totAnswer concrete after: Pleas « reply dead

8000 München 18 25. Februar 1971 8000 Munich 18 February 25, 1971

Imperial Chemical Industries Limited London (Großbritannien)Imperial Chemical Industries Limited London (Great Britain)

Verfahren zur Herstellung von SchichtstoffenProcess for the production of laminates

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schichtstoff-Spritzlingen insbesondere mit einem Kern aus Schaumstoff und einer nicht geschäumten Oberflächenschicht sowie die dadurch hergestellten Schichts fcoff-Gegenstände.The present invention relates to a method for producing injection molded laminate parts, in particular with a core made of foam and a non-foamed surface layer as well as the layer produced thereby fcoff items.

Es wurde zur Herstellung von Schichtstoffen aus Kunstharzen bereits vorgeschlagen, eine erste Charge eines Kunstharzes in eine Form elnsusprituen undA first batch of a synthetic resin has already been proposed for the production of laminates from synthetic resins in a form elnsusprituen and

109837/1502109837/1502

MOMHcfi· Abreden, I«*b*s«!idere durch Telefon, bedCrfeft KhrlftilctMr BeetWaone OrHCMIf Benk (Mir:, . .j Hi» t»IU ■ BaulKfc« Des* Wrjr.dwn) Sta. »ma» ■ Vef«ln»bMli {MQntlien) Kto. JiI3« · Hypa Benk (ΜΟηιΛβη) KIo. 3ti2iseMOMHcfi · Agreements, I "* b * s"! Idere by phone, requires KhrlftilctMr BeetWaone OrHCMIf Benk (Mir :,. .J Hi "t" IU ■ BaulKfc "Des * W rjr.dwn) Sta. »Ma» ■ Vef «ln» bMli {MQntlien) Kto. JiI3 «· Hypa Benk (ΜΟηιΛβη) KIo. 3ti2ise

BAD OR)GiNAtBAD OR) GiNAt

dann eine zweite Charge in die Pora_über dieselbe Einlassöffnung ein^ueprit^an=, Die zweite Charge wird dabei in die Mitte der ersten Charge eingespritzt und die erste Charge wird durch den Druck der ^weiten Charge in die äussere Bereiche der Form verdrängt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Kunststoff der ersten Charge die Oberfläche des Schichtstoffs und der Kunststoff der »weiben Charge den Kern des Schichtstoffs bildet. Die beiden Chargen können aus verschiedenen Kunststoffen bestehen. Eo ist »war wünschenswert» dass gewisse Har«/e 9-ur Herstellung von Gegenständen mit bestimmten Eigenschaften kombiniert Tsrwendet; werden, doch ist es manchmal schwierig,„eine einwandfreie Haftung »wischen den beiden Harten -m erzielen.then a second batch in the Pora_over the same Inlet opening a ^ ueprit ^ an =, the second batch is injected into the middle of the first batch and the first batch is due to the pressure of the ^ expanses Charge displaced into the outer areas of the mold. This ensures that the Plastic from the first batch is the surface of the laminate and the plastic from the »white batch forms the core of the laminate. The two batches can consist of different plastics. Eo is »was desirable» that certain har «/ e 9-ur production Combined by objects with certain properties; but sometimes it is difficult to wipe the "perfect adhesion" both hard -m achieve.

Erfindtmgsgemäss wird ein Verfahren *ur Hers bellung von Schichtstoffen vorgeschlugen, das darin bestellt., dass »wei oder nein* Kunstharze np.choInacder in eiiia Form eingespritzt weiden, wobei das »weite und g#?» die_weiteren Har^u vor dorn Erstarren des ersten Hartes eingespritzt v/erdgn, dndui'ch gekennzeichnet, dass ein Haftvermittler ^ur Verbecsetung der Hnifcuug zwischen den Kuziäthar^en.niie in die Voia ^iug^-· spritzt wird und die Har·*« bü lang« in üol· L'· η gehalten.werden, bia sie ecatarcen und eine κ^:ΐ;ί«^; HailiUi'b' ^wiöihoii Hi-η Hainen durch lon erhielt wiKi.According to the invention, a method * for the production of laminates is proposed that states that »white or no * synthetic resins are injected in a single form, where the» wide and g #? » The other Har ^ u before thorn solidification of the first hard injected v / erdgn, dndui'ch marked that an adhesion promoter ^ ur Verbecsetung the Hnifcuug between the Kuziäthar ^ en.niie in the Voia ^ iug ^ - · is injected and the Har * * "Bü lang" are held in üol · L '· η, bia they are ecatarcen and a κ ^{: ΐ; ί} « ^; HailiUi'b '^ wiöihoii Hi-η Hainen received by lon wiKi.

109037/1502109037/1502

BAD OBiGlNALBAD OBiGlNAL

Das erfindungsgemässe Terfahren eignet sich besondere gut zur Herstellung von Gegenstanden mit einem zelligen Kern und einer nicht geschäumten Oberflächenschicht, wobei eine bestimmte Menge eines nicht schaumfähigen thermoplastischen Harzes in den Hohlraum einer Form eingespritzt und nachträglich aber vor dem Erstarren des Mittelteila dieses nicht schaumfähigen thermoplastischen Harzes eine ein Treibmittel enthaltende thermoplastische Harz-Kasse in das Forminnere eingespritzt wird, worauf man die schaumfähige Hasse in der Form aufschäumen lässt.The method according to the invention is particularly suitable good for the production of objects with a cellular core and a non-foamed surface layer, with a certain amount of a non-foamable thermoplastic resin in the Cavity of a mold injected and subsequently but not before the solidification of the middle part foamable thermoplastic resin, a thermoplastic resin cartridge containing a blowing agent is injected into the inside of the mold, whereupon the foamable Hasse is allowed to foam up in the mold.

Sie Wandung der Form kann ggf. zur Erleichterung des Erstarrens des an der Wandung liegenden thermoplastischen Stoffes gekühlt werden· Die beim erfindungsgemässen Verfahren eingesetzten Formen können einen Hohlraum mit konstantem Volumen haben» oder· aber der Hohlraum kann zur Herstellung von Schichtstoffen mit einem Schaumstoff-Kern vergrosserungsfähig sein, um ein Aasdehnen der schaumfähigen Ilasse zu ermöglichen. Bei der Vei'wendung einer Form mit konstantem Volumen zur Herstellung von Schichtstoffen mit einem Schaumstoff-Kern müssen die in die Form eingespritzten Mengen des nicht schaumfähigen thermoplastischen Stoffes sowie des ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Harzes genau gewählt werden, damit das Aufschäumen im gewünschten Ilasse erfclgt und eomitThe wall of the mold can optionally be cooled to facilitate the solidification of the thermoplastic material lying on the wall. The molds used in the process according to the invention can have a cavity with a constant volume or Be able to be enlarged in order to allow the foamable ilasses to expand. When using a mold with constant volume for the production of laminates with a foam core, the amounts of the non-foamable thermoplastic material and the thermoplastic resin containing a blowing agent that are injected into the mold must be selected precisely so that the foaming takes place in the desired amount eomit

„ /l „."/ L".

109837/1502109837/1502

die gewünschte Schaumdichte erreicht wird.the desired foam density is achieved.

Bei der Herstellung von Schichtstoffen alt einem Schaumstoff-Kern mittels einer For», deren Hohlraum vergrossert werden kann, lässt man das Forminnere um ein bestimmtes Mass ausdehnen, nachdem die echaumfahige Hasse eingespritzt wurde, damit sich diese auch ausdehnen kann. Diese genaue Abstimmung der Ausdehnung ermöglicht die Bildung von besonders glelchmässigen Schaumstoffen» Gegebenenfalls kann die Ausdehnung verzögert werden, damit der an der nicht schaumfähigen Hasse angrenzende schaumfähige thermoplastische Stoff zum Teil erstarren und dabei einen Teil der Oberflachenschicht des Spritzlings bilden kenn. Die Yergrösserung des Forminneren kann durch momentane Entspannung des Drucks erfolgen, der die gegenüberllgenden Formwände zusammenhält, wobei der durch die Aktivierung des Treibmittels erzeugte Gasdruck die Form offnen kann, wodurch die schaumfähige Masse das nunmehr grössere Forminnere durch Aufschäumen ausfüllen kann. Andererseits kann der die gegenüberliegenden Formwände zusammenhaltende Druck langsam verringert werden, so dass die Ausdehnung der Form gesteuert wird. Die Ausdehnung der Form kann ausschlleBslich durch den Druck der durch das Treibmittel erzeugten Gase bewirkt werden, oder es können Drücke von aussen aufgebracht werden, die die VerfjrosserungIn the manufacture of laminates old one Foam core by means of a for »whose cavity can be enlarged, you leave the inside of the mold expand a certain amount after the echaumfahige hate was injected so that himself this can also expand. This exact coordination of the expansion enables the formation of special similar foams »If necessary, the Expansion are delayed so that the foamable thermoplastic material adjoining the non-foamable Hasse partially solidify and thereby a Form part of the surface layer of the molding know The inside of the mold can be enlarged by momentarily releasing the pressure exerted by the opposing mold walls holds together, wherein the gas pressure generated by the activation of the blowing agent can open the mold, whereby the foamable Measure the interior of the mold, which is now larger, by foaming can fill out. On the other hand, the pressure holding the opposing mold walls together can be slow can be decreased so that the expansion of the shape is controlled. The expansion of the mold can only be caused by the pressure of the propellant generated gases can be brought about, or external pressures can be applied to reduce the choke effect

109837/1502109837/1502

des Forminneren erleichtern»facilitate the interior of the form »

Werden die beim erf indungsgeaässen Verfahren eingesetzten Kunstharze von verschiedenen Quellen erhalten, so hat das Verfahren nach der Erfindung des zusätzlichen Vorteil, dass bei der Notwendigkeit, Pigmente oder andere Zusatzstoffe zur Verbesserung der Oberflachengüte des Gegenstandes, wie z.B. Zusätze zur Erhöhung der Beständigkeit des Gegenstandes gegen Feuchtigkeit oder Licht, beispielsweise UV-Stabilisatoren, in den Spritziing einzuarbeiten,diese nur in das nicht schaumfähige Harz eingearbeitet werden müssen. Dies kann zu einer beträchtlichen Kostenersparnis führen, da kleinere Mengen dieser Mittel bzw. der diese Mittel enthaltenden Massen verwendet werden können und viele dieser Zusatzstoffe teuer sind.If the synthetic resins used in the process of the invention are obtained from different sources, Thus, the method according to the invention has the additional advantage that when there is a need to use pigments or other additives to improve the surface quality of the object, such as additives for Increasing the resistance of the object to moisture or light, for example UV stabilizers, to incorporate into the spraying, this only must be incorporated into the non-foamable resin. This can result in significant cost savings lead, since smaller amounts of these agents or the compositions containing these agents are used and many of these additives are expensive.

Es kann jedes spritzbares thermoplastisches Harz als das nicht schaumfähige oder das schaumfähige Harz zur Verwendung gelangen. Als Beispiele für geeignete thermoplastische Harze kann man Polymere von a-Olefinen, wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten und Poly-4-methylpenten-i sowie Copolymere von solchen Olefinen\ Polymere und Copolymere von Vinylchlorid, die gegebenenfalls einen Weichmacher enthalten; Polymere und Copolymere von Styrol \ Polymere undAny injectable thermoplastic resin can be used as the non-foamable resin or the foamable resin. Examples of suitable thermoplastic resins can be polymers of a-olefins such as polyethylene, polypropylene, polybutene and poly-4-methylpentene-i, as well as copolymers of such olefins \ polymers and copolymers of vinyl chloride, optionally containing a plasticizer; Polymers and copolymers of styrene \ polymers and

- 6 109837/1502 - 6 109837/1502

Copolymere von Methylmethaerylat und linearen Polyestern wie z.B. Polyethylenterephthalat und den verschiedenen als Ifylon bekannten Polyamiden, erwähnen. Die Wahl dee Harzes hängt von dem Verwendungszweck des Gegenstandes ab. Soll z.B. eine steife Platte für die Herstellung beispielsweise eines Karosserieteils erzielt werden, so ist eine harte Oberflächenschicht erforderlich, wofür z.B. Polypropylen ein geeignetes Harz wäre. Will man dagegen einen biegsamen Spritzling z.B. für eine Zierplatte für das Innere eines Kraftfahrzeugs erzielen, so ist ein Schichtstoff mit einem Schaumstoff-Kern und einer Aussenschicht aus einem weichgemachten Vinylchloridpolymer besonders gut geeignet.Copolymers of methyl methacrylate and linear Polyesters such as polyethylene terephthalate and the various polyamides known as Ifylon, mention. The choice of resin depends on the intended use of the item. Should e.g. a rigid plate for the production of, for example, a body part can be achieved, so is a hard surface layer is required, for which e.g. polypropylene would be a suitable resin. Do you want on the other hand, a flexible molding, e.g. for a decorative panel for the interior of a motor vehicle achieve, so is a laminate with a foam core and an outer layer of one plasticized vinyl chloride polymer is particularly well suited.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann mindestens ein !Teil einer oder mehrerer Innenwände der Form mit einem herausnehmbaren Eineatis ausgekleidet werden, bevor die thermoplastische Stoffe in den Hohlraum der Form eingespritzt werden. Nach dem Einspritzen haftet dann der thermoplastische Stoff auf dem Einsatz*According to one embodiment of the invention, at least a part of one or more inner walls of the The mold can be lined with a removable inlay before the thermoplastic materials are in the Injected into the cavity of the mold. After the injection, the thermoplastic material then adheres on the stake *

Der Haftvermittler zur Erhöhung der Haftung zwischen den Kunstharzen kann zu einem Zeitpunkt zwischen dem Einspritzen des ersten Kunstharzes und dem dos zweitenThe adhesion promoter to increase the adhesion between The resins can be used at a time between Injecting the first resin and the second

~ "7 —~ "7 -

109837/1502109837/1502

Kunstharzes in die Form eingespritzt werden, so dass er eine Schicht zwischen den beiden Kunstharsschichten "bildet. Der Haftvermittler kann selbst ein Kunstharz sein. Beispiele für geeignete Haftvermittler sind u.a. ataktisches, mit Maleinsäureanhydrid modifiziertes Polypropylen und Polyurethane. Der Haftvermittler kann aber auch aus zwei Komponenten bestehen, die miteinander reaktionsfähig sind, wobei die nebeneinander liegenden Kunstharzschichte je eine Komponente enthalten, so dass die Komponenten entlang der Verbindungslinie zwischen den Kunstharzen reagieren und somit die beiden Kunstharze fest miteinander verbinden. Beispielsweise kann die Isocyanat-Komponente eines Polyurethans in das eine der Kunstharze und die Polyester-Komponente in das andere bzw. angrenzende Kunstharz eingearbeitet werden_t so dass die beiden Komponenten an der Grenzfläche zwischen den beiden Kunstharzen reagieren und somit eine Verbindung herstellen.Synthetic resin can be injected into the mold so that it forms a layer between the two synthetic resin layers. The adhesion promoter can itself be a synthetic resin. Examples of suitable adhesion promoters include atactic polypropylene modified with maleic anhydride and polyurethane. The adhesion promoter can also consist of two components that are reactive with each other, whereby the adjacent synthetic resin layers each contain a component, so that the components react along the connecting line between the synthetic resins and thus firmly bond the two synthetic resins together. For example, the isocyanate component of a polyurethane can be incorporated into one of the synthetic resins and the polyester component _t may be incorporated in the other adjoining resin so that the two components at the interface between the two resins react and thus make a connection.

Die Wahl des Haftvermittlers hangt natürlich von der Art der beiden Kunstharze, die miteinander verbunden werden sollen, ab. Zum Beispiel ist ataktisches, mit Maleinsäureanhydrid modifiziertes Polypropylen besonders gut geeignet für die Bindung von Nylon mit Polypropylen, während sich Polyurethan-Klebstoffe für die Bindung von Polyvinylchlorid mit PolyäthylenThe choice of adhesion promoter depends of course on the type of two synthetic resins that are bonded together should be, from. For example, atactic is Maleic anhydride modified polypropylene particularly well suited for bonding nylon with Polypropylene, while polyurethane adhesives are used for bonding polyvinyl chloride to polyethylene

109837/1502 " ⁸"109837/1502 " ⁸ "

- 8 besonders gut eignen.- 8 are particularly suitable.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemässe Verfahren mit einer Spritzgussmaschlne durchgeführt, die drei Spritzzylinder aufweist, iron denen eine Hasse in einen eineigen Ängusskanal geführt wird, aus dem die Hasse jeweils in die Form eingespritzt wird. Die Funktion der Spritzgussmaschine wird derart synchronisiert, dass die gewünschte Menge des ersten Kunstharzes in die Form eingebracht und dann der Haftvermittler und schliessllch das zweite Kunstharz in die Form eingespritzt wird.The method according to the invention is preferably used performed with an injection molding machine that has three injection cylinders, iron from which a hatchet is led into a single casting channel which the hatred injected into the mold will. The function of the injection molding machine is synchronized in such a way that the desired quantity of the first synthetic resin introduced into the mold and then the adhesion promoter and finally the second Resin is injected into the mold.

Die Innenwandung der beim erfindungegemässen Verfahren eingesetzten Formen kann texturisiert sein, um die Oberfläche des Spritzlings mit beliebigem Huster eu versehen. So kann die Forminnenwandung z.B. glatt, genarbt oder matt sein oder mit einem regelmässigen Huster versehen sein, um der Oberflächenschicht des Gegenstands eine entsprechende Oberfläche zu geben. Es ist aber auch möglich, die Innenwandung der Form mit einem hochwarmfesten Material, z.B. Silicon-Kautschuk, zu überziehen, um dem Gegenstand eine erwünschte Oberfläche zu geben*The inner wall of the process according to the invention Molds used can be textured to match the surface of the molded part with any Cough eu provided. For example, the inner wall of the mold can be smooth, grained or matt or with a Regular cough should be provided to the surface layer to give the object an appropriate surface. But it is also possible that the To coat the inner wall of the mold with a highly heat-resistant material, e.g. silicone rubber, in order to to give the object a desired surface *

Das Verfahren nach der Erfindung lässt sich zur Herstellung von den verschiedensten Gegenständen mit einem geschäumten Kern und einer nicht geschäumtenThe method according to the invention can be used to manufacture a wide variety of objects with a foamed core and a non-foamed one

109837/1502 - 9 -109837/1502 - 9 -

Oberflächenschicht anwenden· Es können Gegenstände mit einer starren oder einer biegsamen Oberflächenschicht hergestellt werden. Als Beispiele für Gegenstände mit einer starren Oberflächenschicht kann man Gepäckstucke, z.B. Koffer, Hobeln, z.B. Stuhlsitze und Fernsehkoffer, und Platten, z.B. Bauplatten oder Platten für Auto- oder Zugkarosserien, erwähnen. Als Beispiele für Gegenstände mit einer biegsamen Oberflächenschicht seien Zierteile für das Innere von Kraftfahrzeugen, Eisenbahnwagen, Wohnwagen, Flugzeugen, Sitzbezüge z.B. für Kraftfahrzeuge und !Delle für die verschiedensten Zwecke erwähnt« Seile, wie z.B. Rippen oder Vorsprünge, über die der Gegenstand an einem Tragteil befestigt werden kann, können einstückig mit dem Gegenstand geformt werden. Sollen Schichtstoffe mit einem Sehaurastoff-Kern hergestellt werden, so hat das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung den Vorteil, dass diese verhältnismäseig dicken Teile mit gespritzt werden können, ohne dass Hohlräume oder Einfallstellen in der Oberfläche des Gegenstands an diesen Stellen gebildet werden. Wenn solche dicken Teile ohne ein geschäumtes Innere geformt werden, erscheinen in den meisten Fällen Einfallstellen wegen des Zusammenzlehens der verhältnlsmässig grossen.Materialmenge an diesen Stellon.Applying a surface layer · Objects can be manufactured with a rigid or a flexible surface layer. As examples of items With a rigid surface layer, you can store items of luggage, e.g. suitcases, planes, e.g. chair seats and television cases, and panels such as building panels or panels for car or train bodies. Examples of items with a flexible surface layer are interior trim of motor vehicles, railroad cars, caravans, airplanes, seat covers e.g. for motor vehicles and ! Delle mentioned for the most diverse purposes «ropes, such as ribs or protrusions over which the Object can be attached to a support member can be molded in one piece with the object will. Shall laminates with a Sehaurastoff core are produced, the method according to the present invention has the advantage that this Relatively thick parts can be injected with, without cavities or sink marks are formed in the surface of the article at these locations. If such thick parts without one foamed interior, sink marks appear in most cases because of the Adding together the relatively large amount of material to this Stellon.

109817/1502 * ⁱ⁰ ~ BADöwoinal109817/1502 * ⁱ⁰ ~ BADöwoinal

Claims

Claim

Process for the production of laminates by injecting two or more synthetic resins one after the other into a mold, the second and optionally the further resins are injected before the first resin solidifies, characterized in that an adhesion promoter to improve the adhesion between the synthetic resins is injected into the mold and the resins are kept in shape until they solidify and adhere well achieved between the resins by the adhesion promoter

2. The method according to claim 1, characterized in that that the adhesion promoter is also a synthetic resin.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the adhesion promoter in the shape too a point in time between the injection of the first resin and that of the second resin is injected, so that it forms an adhesive layer between the two resins.

4. The method according to claim 3 »thereby gekennzoichneb, daso as Haffe mediator atakbisches, with maleic acid anhydride modified polypropylene or a

109837/150 3 «, obbwal109837/150 3 «, obbwal

- 11 polyurethane is used.

5 »Method according to claim 1 or 2, characterized in that the adhesion promoter consists of two components exists, which are reactive with each other, and that each one component in side by side lying synthetic resin layer is incorporated, so that the components with each other along the Connection line between the synthetic resins react and thus the synthetic resin layer firmly together associate.

6. The method according to claim 5 »characterized in that the adhesion promoter consists of a polyurethane made of an isocyanate component and a polyester * Component is.

7. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized characterized in that the synthetic resins and the adhesion promoter each come from a separate injection cylinder be injected into the mold via a common runner.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the to be produced Laminate is an article with a cellular core and a non-foamed surface layer.,

109837/1502 " ^l? "109837/1502 " ^l? "

that the first resin from a non-foamable thermoplastic resin and the »second resin from a thermoplastic resin containing a blowing agent, and that a certain amount of the first resin is injected into the cavity of the mold and subsequently but before the central part solidifies the charge of the first resin, the second resin is injected into the cavity of the mold, whereupon the foamable mass is allowed to foam up in the mold.

109837/1502109837/1502