DE2629029A1 - Verfahren zur herstellung mehrschichtiger formteile - Google Patents

Verfahren zur herstellung mehrschichtiger formteile

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Description

PATENTANWALT
DIPL-ING.
HELMUT GÖRTZ
6 Frankf urf am Main 70 9 ΡΪ 9 Q Π ""> Q
Schneckenhofstr. 27 - Tel. 61707» Ä O £ 3 U ^. 3
28. Juni 1976 Gzbe/Wa.
CHEMIEGESELLSCHAFT GUNDERNHAUSEN mbH
Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Formteile
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Formteilen, die aus einer textilen Oberschicht und einer schweren Rückenbeschichtung aus Kunststoff bestehen, wobei auf dieser Rückenbeschichtung noch eine Schicht aus geschäumtem Kunststoff oder anderem Material angeordnet sein kann. Solche Formteile dienen als schalldämmende Bauteile für Fahrzeugkarosserien, Maschinen usw.
Nach der Auslegeschrift 2 006 741 werden solche Formteile derart hergestellt, daß entweder die als Teppich dienende textile Oberschicht mit der Rückenbeschichtung kaschiert und dieser Verbund dann durch Tiefziehen oder Pressen verformt wird, oder daß die textile Oberschicht und die Schwerschicht getrennt verformt und die beiden Formkörper dann durch Verkleben verbunden werden.
Beide Verfahren können in der technischen Fertigung nicht voll befriedigen. Bei der gemeinsamen Verformung des fest aufeinanderkaschierten Verbundes aus textiler Oberschicht
7Ö9882/OO3S
und rückseitiger Schwerschicht entstehen infolge der unterschiedlichen Materialeigenschaften der beiden Schichten im fertigen Formkörper erhebliche mechanische Spannungen, die die Passform und Passgenauigkeit des fertigen Formteiles beeinträchtigen. Will man diese Nachteile vermeiden, so erfordert die getrennte Formgebung und nachträgliche Verklebung zusätzlichen Arbeitsaufwand, ohne daß die Gewähr besteht, daß beide Formkörper wegen der unterschiedlichen thermisch-mechanischen Materialeigenschaften - auch bei Herstellung in der gleichen Form - absolut passgenau und spannungsfrei verklebt v/erden können.
Es wurde nun gefunden, daß man unter Ausschaltung der vorstehend erörterten Schwierigkeiten zu einwandfreien und passgenauen Formteilen gelangt, wenn die der Tiefzieh- oder Pressform übereinanderliegend, vorzugsweise aufeinanderliegend zugeführten Bahnen des Textiismaterials für die Oberschicht und des die schwere Rückenschicht ergebenden Kunststoffes unmittelbar vor Eintritt in die Form einer Wärmebehandlung, z.B. mit Infrarotstrahlung unterworfen werden. Intensität und Dauer der Erwärmung werden erfindungsgemäß so bemessen, daß die sich berührenden Flächen der Bahnen beim Eintritt in die Form zwar aneinander haften können, aber nicht - wie bei einem Kaschiervorgang fest aneinander kleben.
Diese Bedingungen der Wärmebehandlung sind je nach der Art der für die textile Oberschicht und der für die Rückenbeschichtung verwendeten Materialien durch einfache Versiehe zu ermitteln. Das gilt auch, wenn eine oder beide Flächen
709882/0036
mit einer Schmelzklebeschicht versehen sind oder zwischen den beiden Bahnen eine Klebefolie in die Form einläuft. Mit besonderem Vorteil wird die erfindungsgemäße Wärmebehandlung mit Infrarotstrahlung durchgeführt.
Die erfindungsgemäße Kombination der Verformung mit gleichzeitiger oder fast gleichzeitiger Verklebung ermöglicht bei einwandfreier Verbindung und Formhaltigkeit des Verbundes einen Ausgleich der auf unterschiedlichem mechanischem und thermischem Verhalten der zu verbindenden Werkstoffbahnen beruhenden Spannungen, da die Bahnen noch in der Form kurz vor der endgültigen Formgebung und Verfestigung beweglich und gegeneinander verschiebbar sind. Es resultiert ein spannungsfreier Formkörper von präziser Formhaltigkeit und hoher Lebensdauer.
Das Verfahren gemäß Erfindung ist universell und weitgehend unabhängig von der Werkstoffkombination des Formkörpers anwendbar. So kann die textile Oberschicht aus getufteter, gewebter oder gewirkter Teppichware oder Nadelfilz bestehen, während für die Rückenbeschichtung eine Vielzahl von Materialien verarbeitet werden können, z.B. Thermoplaste, wie Polyvinylchlorid (PVC), ataktisches Polypropylen (APP), Polyäthylen (PE), Bitumen usw. und thermoplastische Kautschuke, Äthylen-Propylen-Kautschuke von der Art des EPM- oder EPDM-Kautschuks. Die Kunststoffschwerschichten werden meist mit mineralischen Füllstoffen versehen. Die Oberschicht kann auch aus Kunststoffolien wie PVC, EPDM, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder anderen gebräuchlichen Kunststoffen bestehen«
709882/0036
Beispiel 1
a) Oberware
Ein Tuftingteppich, hergestellt aus 500 g Garn/qm, getuftet auf einen Polyesterträger (Polyestervlies) wird mit etwa 300 g/qm Polyäthylenpulver im an sich bekannten Sinterverfahren beschichtet.
b) Schwerschicht
Nach dem an sich bekannten Kalanderverfahren wird eine Folie bestehend aus
15 % Äthylen-Propylen-Kautschuk (EPDM) 3 % Äthylen-Vinylacetat (EVA)
2 % Kohlenwasserstoffharz
1 % Stabilisator
1 % Farbstoff
78 % Schwerspat
hergestellt mit einem Gewicht vom 6 kg/qm.
Die Oberware und die Schwerschicht werden gemeinsam als 2 m Warenbahn in einen Spannrahmen bei Normaltenperatür eingeführt. Die lose übereinanderliegenden Bahnen (Schwerfolie oben) werden ca. 3 Minutenddurch ein Infrarotfeld geführt, so daß die Grenzfläche Polyäthylenausrüstung-Schwerfolie eine Temperatur von ca. 110 - 130° erreicht. Das erwärmte System wird-dann sofort zwischen wassergekühlte Aluminiumpressformhalbschalen gefahren, das Werkzeug wird in ca. 3 Sekunden geschlossen und unter Druck etwa 2 Minuten gehalten. Nach dem Auseinanderfahren der Presswerkzeuge kann das Formteil entnommen werden. Die Schwerschicht ist mit der Oberware fest verbunden.
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Beispiel 2
Gleiche Oberware und Schwerschicht wie Beispiel 1 Die Oberware und die Schwerschicht werden je in einen separaten Spannrahmen eingeführt. Der Abstand zwischen Schwerschicht und Oberware beträgt ca. 30 cm. Zwischen diesen beiden Schichten befindet sich ein doppelseitig wirkendes Infrarotfeld. Oberhalb der Oberware befindet sich die Preßformhalbschale, unterhalb der Schwerschicht die Preßformunterschale.
Nach einer Einwirkzeit der Infrarotstrahlung von etwa 20 Sekunden wird das Infrarotfeld heraus- und die Preßform zugefahren. Nach etwa 1 Minute Abkühlzeit unter Druck kann das^ormteil entnommen werden. Je nach Lage des Infrarotfeldes kann die Oberware oder die Schwerschicht unterschiedlich stark aufgeheizt werden.
Beispiel 3
Die Schwerfolie wird auf eine ca. 1800C warme Heizplatte gelegt, auf die Schwerschicht wird die Oberware lose aufgelegt, nach ca. 3 Minuten werden die beiden Schichten gemeinsam auf eine gekühlte Tiefziehfonn gelegt, durch Anlegen von Vakuum preßt sich das System der Tiefziehform an. An bestimmten stark verformten Stellen muß mit partiellen Oberwerkzeugen nachgepreßt werden.
Beispiel 4
Das Verfahren kann wie unter 1, 2 oder 3 beschrieben durchgeführt werden, jedoch mit einer Schwerfolie nachstehender Zusammensetzung:
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30 % EVA 1 % Stabilisator
1 % Ruß 68 56 Kreide
Beispiel 5
Unterschied von Beispiel 4 wird die Zusammensetzung der Schwerfolie wie folgt abgewandelt:
10 % EPDM 10 % Bitumen 80 % Schwerspat
Beispiel 6
Die für die Ausführung der Beispiele 1 bis 5 benutzte Oberware wird mit einem Material nachstehender Zusammensetzung ausgerüstet:
29 % Kohlenwasserstoffharz
2 % EPDM 60 % Wachs 8 % Polyäthylen 1 % Stabilisator
Beispiel 7
Das Verfahren wird durchgeführt gemäß Beispielen 1, 2 oder 3, jedoch wird die Schwerfolie in der Zusammensetzung gemäß Beispielen 1, 4 oder 5 mit einer zusätzlichen Beschichtung von
709882/0036
- r-
ca. 400 g Polyäthylen oder von 300 g einer Masse verwendet, die aus
29 % Kohlenwasserstoffharz
2 % EPDM 60 ?£ Wachs 8 % Polyäthylen 1 % Stabilisator
besteht. Die Oberware ist in diesem Falle Tuftingware ohne Vorstrich.
Beispiel 8 Als Oberware wird anstelle einer Teppichware eine Folie aus 50 % Polypropylen und 50 % EPDM verwendet und das Verfahren gemäß Beispiel 1 oder 2 ausgeführt. Die der Oberware zugekehrte Pressformhälfte ist mit einer Gravur zur Oberflächengestaltung versehen, die in die Oberschicht zur optischen Verschönerung eingeprägt wird.
709882/0038

Claims (6)

  1. 02-1
    029
    Patentansprüche
    /1.j Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Formteile aus \_y einer als Teppich dienenden Oberschicht und einer mit dieser verbundenen Kunststoffschicht durch Verformung der erwärmten Werkstoffe in einer Tiefzieh- oder Pressform, dadurch gekennzeichnet, daß die V/erkstoffe übereinanderliegend der Form zugeführt und unmittelbar vor Eintritt in die B'orm einer Wärmebehandlung unterworfen werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung durch Infrarotbestrahlung erfolgt*
  3. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffe der Form in aufeinanderliegenden Bahnen zugeführt werden.
  4. 4» Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der einander zugekehrten Flachen dor Bahnen mit einer Klebeschicht versehen ist.
  5. 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Bahnen eine Klebefolie angeordnet ist.
  6. 6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß rückseitige Kunststoffschichten verwendet werden, die bis 90 % mineralische Füllstoffe enthalten.
    709882/0036
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