DE29980068U1 - Thermoverformbares Flächengebilde und Formteil hieraus - Google Patents
Thermoverformbares Flächengebilde und Formteil hierausInfo
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Description
Thermoverfonnbares Flächengebilde und Formteil hieraus
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 hergestellte Formteile werden in großem Umfang z.B. in der Automobilindustrie eingesetzt, wo sie als Isolations- und Polstermaterialien eingesetzt werden. Ein typisches Beispiel ist der Einsatz von sog. "watershields" aus Polyethylen-Schaumstoff als Schall- und Feuchtigkeitsisolierung in Automobiltüren.
Es ist bekannt, Schaumstoff-Flächengebilde durch Thermoverformung - insbesondere durch Tiefziehverfahren - dreidimensional zu den gewünschten Formteilen zu formen und diese beispielsweise 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 unmittelbar vor dem Anbringen der Formteile im Automobil (Endmontage) 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 verhindern, muß der Kleber beim Zulieferer mit beträchtlichem Aufwand sorgfältig mit speziellem Trennmaterial wie silikonisiertem 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. Weiterhin behindert das Trennpapier ein enges Stapeln der einzelnen Formteile, so daß das Transportvolumen unnötig erhöht wird. Schließlich muß bei der Endmontage das Trennpapier o. dgl. wieder entferne und entsorgt werden.
Aufgabe
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein thermoverformbares Flächengebilde gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. ein daraus geformtes Formteil dahingehend zu verbessern,
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daß diese Nachteile überwunden werden. Weiterhin soll ein rationelles und platzsparendes Verpacken der Formteile ohne zusätzlichen Aufwand beim Zulieferer sichergestellt werden.
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.
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 anschließend - wie bislang üblich - durch Thermoverformung zu den gewünschten Formteilen mit i. a. dreidimensional gekrümmter Oberfläche weiterverarbeitet werden. In einem weiteren Verfahrensschritt wird - insbesondere im Randbereich - auf diejenige Oberfläche des thermoverformten Flächengebildes, die nicht mit der Folie kaschiert wurde, ein an sich bekannter Kleber aufgebracht . Die so einseitig mit dem Kleber versehenen Formteile weisen auf ihrer Unterseite nunmehr eine Trennmittel-Beschichtung auf, die ein einfaches Stapeln der Formteile ermöglicht, ohne daß der Kleber mit dem jeweils nächsten Formteil in stärkerem Maße zusammenklebt. Die gestapelten Formteile können dadurch vor der Endmontage leicht wieder voneinander getrennt werden.
Als Schaumstoff für die thermoverformbaren Flächengebilde wird bevorzugt ein weitgehend geschlossenzelliger vernetzter PoIyethylen-Schaumstoff verwendet. Die Dichte des Schaumstoffs ist abhängig vom gewünschten Einsatzzweck, insbesondere sind Dichten 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
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- 3 als
auch chemisch vernetzte Polyolefin-Schaumstoffe verwendbar. Die Dicke des Schaumstoffs beträgt bevorzugt 2-10 mm.
auch chemisch vernetzte Polyolefin-Schaumstoffe verwendbar. Die Dicke des Schaumstoffs beträgt bevorzugt 2-10 mm.
Als Trennmittel-beschichtete Folie wird bevorzugt eine Polyethylen Folie eingesetzt, die einseitig z.B. silikonisiert wurde. Solche Folien sind handelsüblich in einer Dicke von ca. 30-100 &mgr;&tgr;&agr; erhältlich, bevorzugt sind insbesondere Dicken von ca. 40 und 75 &mgr;&tgr;&agr;. Diese Folien lassen sich leicht durch Thermokaschierung 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 vollflächig und mit hoher Haftfestigkeit miteinander verbunden sind.
Als Kleber werden handelsübliche Schmelzkleber oder Butylkautschuk-Kleber bevorzugt, wobei die Dicke des Klebeauftrags zwischen einigen 100 &mgr;&tgr;&eegr; und 5 bis 10 mm variieren kann. Dickere Kleberaufträge werden bevorzugt, wenn bei der späteren Anwendung - z.B. im Automobilbereich - größere Toleranzen zu überbrücken sind, während dünnere Kleberschichten naturgemäß preiswerter sind.
Die Trennmittel-Beschichtung sollte so ausgewählt werden, daß der Kleber nur eine geringe Klebneigung gegenüber der Trennmittel-Beschichtung aufweist.
Für die Verwendung der erfindungsgemäßen Formteile mit dreidimensional gekrümmter Oberfläche ist es von besonderem Vorteil, wenn die beiden Oberflächen der Formteile zumindest in dem Bereich, in dem der Kleber aufgebracht wird, weitgehend parallel zueinander verlaufen. So können die Formteile sehr eng aufeinander gestapelt und das Transportvolumen minimiert werden. Zugleich ist damit sichergestellt, daß beim Stapeln der Formteile die mit dem Kleber versehene Oberfläche des einen Formteils möglichst vollflächig in Kontakt mit der Trennmittel-Beschichtung des nächsten Flächengebildes zu liegen kommt und so von dieser abgedeckt und vor Staub etc. geschützt wird.
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-A-
Die erfindungsgemäßen Formteile können auch Durchbrüche, Ausstanzungen etc. oder auch in Teilbereichen zusätzliche Kaschierungen und Beschichtungen aufweisen.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen thermoverformten Flächengebilde ist der Automobi1Sektor. Besonders bevorzugt ist der Einsatz als Isolations-, Polster- oder Verbindungsteil für Automobile, insbesondere als sogenanntes "watershield" im Türbereich.
Für die Herstellung der thermoverformbaren Flächengebilde wird bevorzugt folgendes Verfahren angewandt: zunächst wird ein ebener Schaumstoffkörper aus z.B. Polyethylenschaumstoff mit einer einseitig mit der Trennmittel-Beschichtung versehenen Folie kaschiert. Bevorzugt wird hierzu sowohl der Polyethylenschaumstof f 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 Kaschieren bei ca. 110 - 125 0C. Grundsätzlich sind diese Kaschierverfahren 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 0C, Einspannen in einen Rahmen und Tiefziehen durch Anlegung von Unterdruck in einer entsprechenden Form (Matrize).
Die erfindungsgemäßen Formteile lassen sich in der Praxis wesentlich enger übereinander stapeln, als dieses bei den herkömmlichen Formteilen mit Trennpapier-Abdeckung des Klebers der Fall ist. So ist eine erhebliche Einsparung an Transportkosten möglich.
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- 5 -Bester
Weg zur Ausführung der Erfindung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie der Zeichnung näher beschrieben.
Kurze "Beschreibung der Zeichnung
Es zeigen dabei
Fig. 1 einen symbolischen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Formteil.
Fig. 2 einen symbolischen Querschnitt durch einen Stapel erfindungsgemäßer Formteile.
Zur Herstellung eines sogenannten "watershields" für eine Automobiltür 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 0C erwärmt. Parallel hierzu wird von einer zweiten Rolle 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 &mgr;&pgr;\. Diese Trennmittel-beschichtete Polyethylen-Folie wird von der Polyethylen-Seite mittels eines IR-Strahlers ebenfalls auf ca. 100 bis 110 0C erwärmt. Unmittelbar anschließend wird die Schaumstoff-Bahn mit der Trennmittel-beschichteten Polyethylen-Folie in einem Walzenspalt zusammengebracht und bei mäßigem Druck mit dieser kaschiert. Dieses thermoverfombare Flächengebilde kann nach Abkühlung wieder zu größeren Rollen aufgewickelt werden. Im nächsten Verarbeitungsschritt wird dieses Material entsprechend der gewünschten Form eines Türausschnitts zunächst grob ausgestanzt, nach Erwärmung auf ca. 135 0C in eine Form gespannt und im Vakuum-Tief ziehverfahren zu dem Formteil 5 mit der gewünschten dreidimensional gekrümmten Oberfläche verformt. Durch Stanzen oder Wasserstrahlschneiden wird anschließend die äußere Kontur des Formteils 5 festgelegt.
Im nächsten Verfahrensschritt wird auf die Oberfläche des Formteils 5, die keine Trennmittel-Beschichtung aufweist, im Rand-
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- 6 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.
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-Ie 5, 5', 5", 5'" nach dem Kleberauftrag aufeinander gestapelt werden, wobei jeweils eine Trennmittel-Beschichtung 3", 3'" eines Formteils 5", 5'" die Klebwulst 4', 4" des nächsten Formteils 5', 5" abdeckt. Lediglich das erste bzw. das letzte Formteil 5'" muß in herkömmlicher Weise mit Trennpapierstreifen o. dgl. abgedeckt werden.
Legende
1 Schaumstoff
2 Folie
3, 3", 3'" Trennmittel-Beschichtung, Silikon-Beschichtung
4, 4', 4" Klebemittel, Klebewulst
5, 5', 5", 5'" Formteil
t ·
• ·
• ·
Claims (6)
1. Thermoverformbares Flächengebilde aus einem Schaumstoff (1) auf Polyolefinbasis mit zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Oberflächen des Flächengebildes 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 aufzubringenden 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 gekennzeichnet, 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 Trennmittel-Beschichtung (3) versehen ist, in Teilbereichen mit einem Klebemittel (4) versehen ist, wobei das Klebemittel (4) und die Trennmittel-Beschichtung (3) nur eine geringe Klebneigung zueinander aufweisen.
5. Formteil (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebemittel (4) ein Schmelzkleber oder ein Butylkautschuk-Kleber verwendet wird.
6. Formteil (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Isolations-, Polster- oder Verbindungsteil für Automobile ausgebildet ist.
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