DE2617580C2 - Formkörper aus thermoplastischem Material - Google Patents

Formkörper aus thermoplastischem Material

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Description

Die Erfindung betrifft einen Formkörper aus thermoplastischem Material, auf dessen Oberfläche ein aus Fasern gebildetes Tuch beim Spritzgießen verankert ist.
Es ist häufig unmöglich, einen thermoplastischen Formkörper in einem Spritzgußverfahren herzustellen, ohne daß wirbeiförmige Markierungen oder andere Formverunstaltungen auf der Oberfläche des fertigen Formkörpers auftreten. Dies ergibt sich insbesondere bei Verfahren, nach denen Strukturschäume erzeugt werden. Für einige Formkörper, z. B. Möbelbestandteile oder solche Bestandteile, die bei Kraftfahrzeugverkleidungen verwendet werden, ist es nützlich, auf die Oberfläche des Formkörpers eine Textilmaterialverkleidung aufzubringen, um die Formverunstaltungen zu überdecken und gleichzeitig ein gepolstertes Aussehen zu erzeugen. Versuche, Textilmaterial an einem Formkörper während des Formvorgangs anzubringen, erwiesen sich als unbefriedigend, da das thermoplastische Material normalerweise Drücken oberhalb 15 kg/cm2 ausgesetzt wird, die ein Fließen des wärmeerweichten thermoplastischen Materials während des Formvorgangs verursachen und das Textilmaterial verziehen und/oder durch dieses hindurchdringen und dadurch den Griff der Polsterung zerstören und häßliche Fehler verursachen.
Die DE-OS 22 50 430 betrifft dekorative Gegenstände mit einem Stoffüberzug, wobei das polymere Material, das mit einer Seite des Gewebes in Berührung steht und das Gewebe trägt, mindestens teilweise in diese Seite des Gewebes eindringt, ohne allerdings die Texturierung des Gegenstandes zu stören. Als Textilmaterialien werden lose gewebte oder gewirkte Gewebe verwendet, damit sie bei der Spritzformung des Gegenstandes ausreichend flexibel und deformierbar bleiben. Die Porosität der bekannten Gewebe ist jedoch kritisch, da die Gewebe eine bestimmte Porosität aufweisen müssen, damit die Kunststoffmischung in einem bestimmten Ausmaß in die Poren eindringen kann.
Von der Verwendung von Filzen wird abgeraten, da Filze nicht das gewünschte Ausmaß an Flexibilität und Deformierbarkeit besitzen.
Aus der DE-OS 23 55 179 ist ein textiles Erzeugnis zum Warmpressen für die Herstellung von thermoplastischen Formkörpern bekannt. Das Textilerzeugnis ist
in doppelseitig ausgebildet, wobei eine Seite des Stoffes gänzlich aus thermoplastischen Harzfäden besteht, während die andere Seite vollständig aus nicht-thermoplastischen Harzfäden gebildet wird. Bei dem verwendeten Textilerzeugnis handelt es sich um eine doppelseitige Wirk- bzw. Strickware, deren thermoplastische Seite mit dem Formkörper haftend verbunden wird.
Die DE-OS 21 27 167 betrifft ein Gewebe aus thermoplastischen Kunststoffen, wobei eine Überzugsschicht aus einem niedrig schmelzenden thermoplasti- sehen Kunststoff auf beiden Seiten eines Gewebes fest angehaftet ist. Das Gewebe besieht aus miteinander verwebten Bändern aus thermoplastischen Kunststoffen, wobei ein thermoplastischer Kunststoff als Oberflächenschicht auf einer oder beiden Seiten der Bänder angeordnet ist. Die bekannten Gewebe sind als Verstärkungslage insbesondere zur Auskleidung von Säcken aus Folienmaterial vorgesehen und für die Herstellung von Formkörpern durch Spritzgießen ungeeignet.
Aus der DE-AS 15 29 957 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers mit wenigstens einer mit Textilware verbundenen Oberfläche bekannt. Als Textilware kommt dabei Web- oder Wirkware zur Anwendung, die auch aus thermoplastischem Material bestehen kann.
Die DE-OS 23 05 576 betrifft Polsterwaren und Fahrzeugausstattungen mit einer Textiloberfläche. Das Textilmaterial kann ein nicht-gewebter Stoff sein, der aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder einem Gemisch davon bestehen kann. Die Verbindung zwischen dem Textilmaterial und dem Grundkörper erfolgt entweder mit Hilfe eines separaten Klebstoffs oder durch besondere Behandlung des Grundkörpers, etwa durch Hitzebehandlung, wodurch eine selbstklebende Schaumstoffoberfläche erzeugt wird.
Schließlich betrifft die GB-PS 12 45 088 nicht-gewebte Stoffe aus Fasern, die an mindestens einigen Stellen, an denen sie sich berühren, miteinander verschmolzen sind, wobei jede Faser zwei gegenseitig aneinander haftende faserbildende Bestandteile aufweist, von denen der eine mindestens einen Teil der Oberfläche bildet und ohne Beeinträchtigung des anderen schmelzbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines thermoplastischen Formkörpers mit einer Tuchverkleidung, wobei das geschmolzene thermoplastische Material unter den Bedingungen der Spritzverformung nicht durch die Struktur des Tuches, insbesondere an scharfen Ecken und Kanten hindurchgedrungen ist, so daß das Tuch ein hervorragendes Aussehen, eine gute Flexibilitat und einen guten Griff behält.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß das Tuch eine Dicke von wenigstens 0,6 mm und ein Gewicht von 50 bis 250 g/m2 hat und aus nicht-gewebten Wirrfasern besteht, sowie mindestens 25 Vol.-% von
t>5 aneinander angrenzenden und an mindestens einigen Berührungsstellen verschmolzenen Fasern enthält, wobei jede dieser Fasern zwei Bestandteile aufweist, von denen der eine mindestens einen Teil der
Faseroberfläche bildet und ohne Beeinträchtigung des anderen Bestandteils schmelzbar ist.
Das nicht-gewebte Tuch hat eine Dicke von vorzugsweise 0,8 bis 4 mm und ein Gewicht von vorzugsweise 80 bis 150 g/m2. Das verwendete Tuch bzw. Textilmaterial besteht aus Fasern, von denen wenigstens einige an zumindest einigen Stellen, an denen sie aneinander berühren, miteinander verschmolzen sind, wobei jede Faser zwei gegenseitig aneinander haftende faserbildende Bestandteile besitzt, von denen der eine, der wenigstens einen Teil der Oberflächi der Faser bilüei, durch eine Behandlung ohne merkliche Beeinträchtigung des anderen Bestandteils schmelzbar gemacht werden kann, so daß die angrenzenden Fasern miteinander verschmolzen werden können. Solche Stoffe können besonders fest mit dem thermoplastischen Formkörper verankert werden, so daß sie von Hand nicht abgezogen werden können.
Solche nicht-gewebten Tücher, die die Oberfläche des erfindungsgemäßen thermoplastischen Formkörpers bilden, sind in der GB-PS 1245 088 beschrieben. Die genaue Kenntnis des nicht-gewebten filzartigen Tuches sprach gegen die Eignung als Überzug für Kunststoff-Formkörper, da angenommen werden mußte, daß die Schmelzbindungen zwischen den einzelnen Fasern den an sich schon relativ unflexiblen Filz noch unflexibler machen würden. Darüber hinaus wurde im Stand der Technik dem Fachmann grundsätzlich die Verwendung von gewebten, gewirkten oder gestrickten Textilstoffen für die Verkleidung von Formkörpern empfohlen, während von der Verwendung von Filzen abgeraten wurde. Es hat sich nun überraschenderweise herausgestellt, daß das erfindungsgemäß vorgesehene Tuch als Verkleidung für den thermoplastischen Formkörper auch nach dem Spritzgießen ein hervorragendes Aussehen und einen guten Griff behielt, ohne daß die Flexibilität des Tuchs beeinträchtigt wurde und Kunststoff durch das Tuch hindurchdrang. Insbesondere blieben die Schmelzbindungen noch fest genug, um die filzartige Struktur zu stärken und ein Brechen im Bereich scharfer Kanten zu verhindern.
Das nicht-gewebte Tuch kann zusätzlich außer den unterschiedlich zusammengesetzten Fasern noch Fasern aus Baumwolle. Wolle, Polyalkylenterephthalat, Nylon oder Polypropylen enthalten. Der Ausdruck »Faser« soll nicht nur Stapelfasern, sondern auch Fäden und Fadengarne im allgemeinen umfassen. Bevorzugte zusammengesetzte Fasern sind solche Fasern, die einen Kern aus Nylon 66 oder Polyäthylenterephthalat besitzen, der in Nylon 6 oder in ein Nylon G/Nylon 66-Mischpolymeres oder ein Polyäthylenterephthalat/ Isoterephthalat-Mischpolymeres eingehüllt ist oder sich mit diesem in Berührung befindet. Das Terephthalat/ Isoterephthalat-Mischpolymere besitzt vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-°/o copolymerisierte Isophthalsäure. Alternativ kann die zusammengesetzte Faser einen Kern aus Polypropylen in Berührung mit Nylon 6 oder Polyäthylen umfassen, insbesondere, wenn der thermoplastische Gegenstand aus plastifiziertem Polyvinylchlorid besteht.
Die für den Formkörper verwendeten thermoplastischen Materialien sind vorzugsweise kristalline Polyolefine, insbesondere Polymere oder Mischpolymere aus Propylen und Äthylen unter Einschluß von Mischpolymeren aus Äthylen mit bis zu 40 Gew.-% ungesättigten Estern von Carbonsäuren wie Vinylacetat oder Alkylacrylate oder Methacrylate.
Die Erfindung wird durch ein Beispiel näher erläutert.
wobei der Schmelzflußindex nach britischem Standard 2782 Part 1/105 C/1970 unter Verwendung einer Last von 2,16 kg, jedoch unter Anwendung einer Durchführungstemperatur von 2300C an Stelle von 190° C gemessen wurde.
Beispiel
Ein nicht-gewebtes Tuch wurde dadurch hergestellt, daß ein Filz aus aneinander angrenzenden zusammenlü gesetzten Fasern (jede Faser bestand aus einem Nylon 66-Kern, der in eine Nylon 66-Hülle eingeschlossen war) durch ein Paar von Kalanderwalzen geführt wurde. Die obere Walze war mit erhitzten Zähnen versehen, die auf den Filz drückten, so daß die Außenhüllen der aneinander grenzenden komprimierten Fasern im Bereich der Komprimierung verschmolzer und auf diese Weise ein nicht-gewebtes Tuch ergaben. Das Tuch hatte eine Dicke von 1 mm und ein Gewicht von 120 g/m2 und war von einer Qualität, wie sie normalerweise als Vorhangmaterial verwendet wird. Ein Stück dieses nicht-gewebten Tuches wurde dann nach dem nachfolgenden Verfahren auf einer durch Gießformen hergestellten Platte verankert.
Eine die Platte definierende Spritzgießform wurde geöffnet, und es wurde ein Stück des nicht-gewebten Tuches über eine der die Platte begrenzenden Oberflächen der Form gelegt und mit Hilfe eines Klebstoffes in dieser Lage gehalten. Die durch die Form begrenzte Platte hatte eine Abmessung von i" 15,3 ■ 15,3 cm in der Fläche und eine Dicke von 0,63 cm. Auch das Tuchstück hatte eine Abmessung von 15,3 · 15,3 cm. Die Form wurde geschlossen und mit geschmolzenem Polypropylen bei einer Temperatur von 2400C und einem Schmelzflußindex von 4,0 g/ 10 Minuten gefüllt. Das geschmolzene Polypropylen wurde in die Form unter einem positiven Einspritzdruck von 700 kg/cm2 eingespritzt. Man ließ das Polypropylen für 2V2 Minuten in der Form abkühlen; anschließend wurde die Form geöffnet und die Platte entfernt. Bei der Untersuchung der gekühlten Platte ergab sich, daß sich das geschmolzene Polypropylen in innigen Kontakt mit einem Oberflächenbereich des nicht-gewebten Tuches gepreßt hatte, so daß bei Verfestigung des Polypropylens eine Platte geformt wurde, die einen Oberflächenbereich besaß, der sehr ähnlich dem Oberflächenbereich des Tuches war, so daß eine Verankerungswirkung erzeugt wurde, durch die das Tuch fest an der Platte gehalten wurde. Versuche, das Tuch von der Platte mit der Hand abzuziehen, waren vergebens. Trotz der Verankerungswirkung des Polypropylens behielt das nicht-gewebte Tuch seinen stoffartigen Griff. Man konnte kein Verziehen im Tuch noch irgendeine beachtliche Lösung von Fasern feststellen.
Die Erfindung wird an einer Zeichnung näher erläutert, die einen Vertikalschnitt durch einen Stuhlbestandteil nach der Erfindung zeigt. Wie man erkennt, ist der Stuhlbestandteil 1 mit einem Mischstoffüberzug 2 verbunden.
w Die Erfindung liefert somit thermoplastische Formkörper mit Oberflächen, die mit einem Tuch oder Textilmaterial beschichtet sind, ohne daß das Tuch verzogen ist, wobei ein Mischstoff verwendet wird, das heißt, ein Stoff, der aus aneinander angrenzenden ö5 zusammengesetzten Fasern besteht, die an Stellen miteinander verschmolzen sind, an denen sie einander berühren. Die Gegenstände können durch Aufformen thermoplastischer Materialien auf den in eine Form
eingelegten Mischstoff hergestellt werden. Hierbei wird der nicht-gewebte Stoff auf eine Oberfläche einer Form gelegt, die eine Oberfläche des Gegenstandes begrenzt. Diese Form wird unter Druck mit geschmolzenem thermoplastischen Material gefüllt, das auf diese Weise mit dem Tuch in Berührung gebracht wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Formkörper aus thermoplastischem Material, auf dessen Oberfläche ein aus Fasern gebildetes Tuch beim Spritzgießen verankert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Tuch eine Dicke von wenigstens 0,6 mm und ein Gewicht von 50 bis 250 g/m2 hat und aus nicht-gewebten Wirrfasern besteht, sowie mindestens 25 Vol.-% von aneinander angrenzenden und an mindestens einigen Berührungsstellen verschmolzenen Fasern enthält, wobei jede dieser Fasern zwei Bestandteile aufweist, von denen der eine mindestens einen Teil der Faseroberfläche bildet und ohne Beeinträchtigung des anderen Bestandteils schmelzbar ist.
2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper aus kristallinen Polyolefinen oder kristallinem ÄthylenPropylen-Copolymeren oder aus Strukturschaum besteht.
3. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tuch aus nicht-gewebten Wirrfasern besteht, die einen Kern aus Nylon 66 oder Polyethylenterephthalat besitzen, der in Nylon 6 oder in ein Nylon 6/Nylon 66-Mischpolymeres oder ein Polyäthylenterephthalat/Isoterephthalat-MischpoIymeres eingehüllt ist oder sich mit diesem in Berührung befindet.
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