DE3343330A1 - Verfahren zur herstellung von mittels thermoplastisch verformbarer dekorfolie oberflaechenkaschierter formteile - Google Patents

Verfahren zur herstellung von mittels thermoplastisch verformbarer dekorfolie oberflaechenkaschierter formteile

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Description

Henkel, Pfenning, Feiler, Hänzel & Meinig Patentanwälte
European Patent Attorneys Zugelassene Vertreter vor dem Europaischen Patentamt
Patentanwälte Kurfurstendamm 170. D-1000 Berlin 15 _ , . _ ,, ,,
Dr ph«. G. Her* ei München
Dipl-Ing J Pferr.ng, Bertm Dr rer nat L Feiler München Dipl-Ing W Har z<b\ Muncie^ Dipi -Pn/s K H Meng. 5er!:r· Dr.-Ing A Buterscfor. B& >n
Kurfijrstendamr. 170 D-10UÜ Berlin 15
Tel.: 030/8812C 08-09 Telex 0529802 hnkid Telegramme Se «vehrpatent
28. November 198 Me/schu
GÜNTER H. KISS
Willdenowstraße 20, lOOO Berlin 45
Verfahren zur Herstellung von mittels thermoplastisch verformbarer Dekorfolie oberflächenkaschierter
Formteile
Verfahren zur Herstellung von mittels thermoplastisch verformbarer Dekorfolie oberflächenkaschierter Formteile
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Formteile haben insbesondere bei den Automobilherstellern als Seiten-, Türen- und Dachverkleidungen ein in den letzten Jahren gestiegenes Interesse gefunden. Es ist die Aufgabe der Fahrzeugindustrie, mehr und mehr Bestandteile ihrer Produktion leichter, widerstandsfähiger und billiger, gleichzeitig aber auch stilistisch und akustisch anspruchsvoller zum Einsatz zu bringen.
Zu dieser Entwicklung haben Formteile aus Zellulose- und/oder Lignozellulose-Fasermaterial oder wenigstens solchen, die Anteile hiervon enthalten, einen entscheidenden Beitrag geleistet. Die stets verbesserte Ausformtechnik und praktisch unbegrenzte Möglichkeit der Formgestaltung solcher Formteile aus dem genannten
JT
Fasermaterial trägt zu einem erhöhten Komfort im Automobil bei und ist zu einem wichtigen Konstruktionsmerkmal hinsichtlich der Abstimmung der einzelnen Bauteile der Innenausstattung geworden.
Der Oberflächenveredelung solcher aus Fas^rmatten ausgeformter Formteile dient als Bezugsmaterial häufig Dekorfolie, die geeignet ist, sowohl die gewünschten Anforderungen an die Optik als auch die Griffigkeit und Oberflächenfestigkeit zu erfüllen.
In diesem Zusammenhang ist ein Verfahren zum Herstellen einer eine Oberflächenstruktur aufweisenden Verkleidung für den Innenraum eines Fahrzeuges bekannt (DE-AS 26 25 773), wobei die Verkleidung aus einem durch Druck und Wärme verformbaren Träger und einem auf diesem durch Wärmezufuhr befestigten Bezug aus thermoplastischem Kunststoff besteht, der auf seiner dem Träger zugekehrten Seite schaumförmig ist und ohne Oberflächenstruktur angeliefert wird, wobei die Oberflächenstruktur durch Heißprägen hergestellt wird und dabei gleichzeitig Verbindungen zwischen dem Träger und dem Bezug entstehen.
Der Träger besteht hier aus einem bereits ausgeformten Formteil aus Pappe, Polypropylen mit Holzmehlfüllung, Hybridmaterial, Hartfaserplatten und phenolharz-gebundenen Baumwollfasern oder dergleichen, auf den mit einem Arbeitsgang für die Herstellung einer Oberflächenstruktur die Folie ganzflächig aufgebracht und dabei der Träger gleichzeitig profiliert wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung oberflächenkaschierter Formteile der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß sich die Anzahl der zur Fertigstellung solcher Formteile bisher erforderlichen Verfahrensschritte bei gleichzeitiger Vereinfachung herabsetzen läßt.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erfindungsgemäß erreicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieser Aufgabenlösung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei der Herstellung eines Faservlieses, etwa aus Zellulose- bzw. Lignozellulose-Fasermaterial, und/oder bei der Verpressung entsprechender Fasermattenabschnitte zu Vorformteilen oder Formteilen, ist die Benutzung von Trägerschichten insbesondere dann, wenn es sich um die Herstellung räumlich komplizierterer Formteilgebilde handelt,vorteilhaft. Derartige, zum Teil in die Mattenvliese eingearbeitete Trägerschichten werden beispielsweise in den Patentschriften DE-OS 29 45 977 und DE-OS 27 30 750 beschrieben. Es ist daher ein wesentlicher Vorteil des vorliegenden Verfahrens, daß hierfür nicht wie bisher eine gesonderte Trägerfolie zur Anwendung gebracht werden muß, sondern daß vielmehr die der Oberflächenkaschierung des Formteils dienende Dekorfolie, in Form einer Endlosfolie vorliegend, hierfür Verwendung findet. Der Faserverbund innerhalb des Faservlieses wird in
vorteilhafterweise durch die Verwendung thermoplastischer Einzelfasern neben den zellulosehaltigen Stapelfasern homogenisiert und verfestigt, die darüber hinaus die Aufgabe des ansonsten einem solchen Faservlies zuzugebenden thermoplastischen Bindemittels übernehmen bzw. diese Aufgabe wenigstens teilweise zu erfüllen in der Lage sind. Damit vereinfacht sich die Herstellung der Fasermischung bereits vor der Ausbildung des Faservlieses, der dann nur noch ein oder mehrere duroplastische Bindemittel zuzumischen sind, was hinsichtlich des duroplastischen Bindemittels vorzugsweise in Form einer geeigneten Dispersion erfolgt.
Die Dekorfolie kann, da sie aus thermoplastischem Material besteht, an sich so ausgebildet sein, daß der Mattenverbund mit ihr beim Vorpressen des Formteils unmittelbar hergestellt wird, sie kann jedoch auch auf der mit der Fasermatte in Verbindung tretenden Seite mit einem aktivierbaren Kleber beaufschlagt sein, der den ganzflächigen Dauerverbund sicherstellt.
Dieser Kleber kann vorteilhafterweise ein Klebeschaum sein, der der Dekorfölie einen angenehmen, weichen Griff verleiht, besonders dann, wenn mit geringer Flächenpressung Formteile geringer Dichte gepreßt werden.
Damit vereinigt das vorliegende Verfahren in vorteilhafterweise die Vorgabe eines Vorverbundes zwischen thermoplastischer Dekorschicht und der bindemittelhaltigen Faservliesschicht, wobei die Dekorschicht beim Preßvorgang die sonst erforderliche elastische Zwischenschicht ersetzt und der
Anteil an thermoplastischen Einzelfasern die Zugabe von thermoplastischem Bindemittel.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Verfahrensweise ist in der Verwendung einer Doppelschicht dahingehend zu sehen, daß neben der Dekorfolie auch noch eine am fertigen Formteil über diese gezogene thermoplastisch verformbare Schutzschicht Anwendung findet, die die Dekorfolie nicht nur während des Preßvorgangs zu schützen in der Lage ist, sondern auch noch während der nachfolgenden Lagerung, des Versands.des Formteils bishin zu seinem Einbau, beispielsweise als Innenverkleidung einer Fahrzeugtür, und auch noch während dieses Einbaus, woraufhin die Schutzfolie dann rückstandsfrei gelöst werden kann, um die in jeder Hinsicht einwandfreie Oberfläche der Dekorschicht bestimmungsgemäß freizulegen.
Die Aufbringung einer thermoplastischen Abdeckschicht auch auf der der Dekorfläche gegenüberliegenden Seite des Formteils kann den Zweck haben, dieses allseitig vor Feuchtigkeitsaufnahme zu schützen, ihm eine erhöhte Oberflächenfestigkeit zu verleihen, und dergleichen mehr.
Besonders vorteilhaft ist es in dem Zusammenhang, eine Abdeckschicht geringer Dichte zu verarbeiten, was zu einer weiteren Herabsetzung des Gesamtgewichts des Formteils zusätzlich beiträgt.
Wenn die beim Preßvorgang als Trägerschicht dienende Dekorschicht aus einem thermoplastischen Material mit einer niedrigen Erweichungstemperatur besteht, ist es schließlich noch besonders
vorteilhaft, die mit der Dekorfolie während des Pressens in Kontakt tretende, formgebende Oberfläche des Werkzeugs auf einer geringeren Temperatur zu halten als diejenige der gegenüberliegenden Werkzeughälfte.
Die vorliegende Erfindung soll nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen noch näher erläutert werden:
Fig. 1 zeigt dabei das Herstellen des
erfindungsgemäßen Mattenvlieses anhand einer schematisierten Längsschnitt-Darstellung; und
Fig. 2 erläutert anhand einer räumlichen
Ausschnitt-Darstellung den Aufbau gesamter Mattenvliese näher.
In der Fig. 1 wird die verformbare Schutzschicht und die Dekorschicht 4 mit Hilfe des Transportbandes 1, das durch die Antriebsrollen 2 in Pfeilrichtung bewegt wird, abgezogen und durch die Vorrichtung transportiert. Mit Hilfe der Sprühkopfreihe 5 wird die Rückseite der Dekorfolie 4 mit einem Haftvermittler versehen, der für den Fall, daß es sich um einen aufschäumbaren Kleber handelt, mit Hilfe des Heißluftgebläses teilweise oder ganz entwickelt werden kann. Auf diesen Haftvermittler wird mit Hilfe des Streukopfes 7 das Fasermaterial aufgerieselt, und dessen Schichtdicke mit Hilfe einer Fräswalze egalisiert, so daß ein gleichmäßiger Mattenvliesstrang 10 entsteht, der mit Hilfe der Kalanderwalzen 9 so weit vorverdichtet wird, daß der handhabungsfähige Mattenvliesstrang 11 entsteht,
BAD
der anschließend weiterverarbeitet werden kann.
Auf der gleichen Anlage kann natürlich ein Mattenvlies ohne die Schutzschicht 3 hergestellt werden. Ebenso kann mit Hilfe der Sprühkopfreihe 5 auch ein nicht aufschäumbarer Haftvermittler auf die Rückseite der Dekorfolie 4 aufgebracht werden. In diesem Falle bleibt das Heißluftgebläse 6 entweder unbenutzt, oder findet dazu Verwendung, dem Haftvermittler durch Vortrocknen in seiner Klebfähigkeit auf gewünschte Werte einzustellen.
In der perspektivischen Darstellung der Fig. ist mit 3 wiederum die abzieh- und verformbare Schutzschicht bezeichnet, die die Sichtseite der Dekorfolie 4 schützend bedeckt. 12 ist eine Haftvermittlungsschicht, die aufschäumbar war und in diesem Zustand, wie in Fig. 2 dargestellt, der Dekorfolie 4 "Griffigkeit" verleiht. Die eigentliche Faserschicht des Mattenvlieses besteht aus den zellulosehaltigen Fasern 11, die gemäß dem Stand der Technik mit mindestens einem Bindemittel vorbeleimt sind, ehe sie im Streukopf 7 der Fig. 1 auf den Haftvermittler aufgerieselt werden, und den mit 13 bezeichneten thermoplastisch erweichbaren und thermoplastisch verformbaren Zusatzfasern. Das so aufgebaute Mattenvlies wird anschließend auf die gewünschten Einführmaße zugeschnitten, und durch vorzugsweise
^Q zweistufiges Ausformen und Verdichten zum Fertigteil umgeformt. Dieses Umformen geschieht zumindesten in einer Preßstufe mit beheizten Werkzeugen. Hierdurch erhält die Schutzschicht 3 und die Dekorfolie 4 jeweils die benötigte Verformbarkeit
^5 während die Thermoplastfasern im Vlies ebenfalls
*> ^ 3343330
1 erweichen und zusätzliche Bindemittelfunktion
übernehmen.
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Claims (6)

  1. Patentansprüche
    ι 1.1 Verfahren zur Herstellung von mittels thermoplastisch verformbarer Dekorfolie oberflächenkaschierter Formteile aus Zellulose- und/oder Lignozellulose-Fasermaterial, das unter Beimischung von Bindemitteln zu einem Faservlies ausgeformt und durch ein- oder mehrstufiges Verpressen zu Formteilen verdichtet und ausgeformt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die wenigstens eine Oberfläche des fertigen Formteils abdeckende Dekorfolie als Trägerfolie für das ausgeformte Faservlies verwendet wird, wofür diese in an sich bekannter Weise von einer Rolle abgezogen wird, daß ein Fasermaterial aus einem Gemisch von zellulosehaltigen Fasern und thermoplastischen Einzelfasern hergestellt wird, dem mindestens ein Bindemittel zugemischt wird, daß auf die mit einem Haftvermittler versehene Seite der Dekorfolie das Gemisch des Fasermaterials aufgerieselt und zu einem ganzflächig mit der Dekorfolie verbundenen Mattenvlies vorverdichtet wird, und daß dieses Mattenvlies durch ein- oder mehrstufiges
    Verpressen zu einem oberflächenkaschierten Formteil ausgeformt wird, wobei mindestens eine Preßstufe ein Warmpressen ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler zwischen Dekorfolie und Faservlies ein Klebeschaum ist.
    BAD ORIGINAL
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekorfolie auf ihrer am fertigen Formteil freien Oberfläche, die während der Verarbeitung der Fasermatte mit den formgebenden Werkzeugoberflächen in Kontakt gebracht wird, mit einer thermoplastisch verformbaren Schutzschicht versehen wird, und daß die Schutzschicht nach Herstellung des Formteils zu einem beliebig wählbaren Zeitpunkt von der Dekorfolie beschädigungsfrei abgezogen wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere thermoplastisch verformbare Abdeckschicht auf der der Dekorfolie gegenüberliegenden Seite mit der Fasermatte fest haftend verbunden wird.
  5. 5. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Dekorfolie und/oder die rückseitige Abdeckschicht ein Wirrfaservlies aus thermoplastisch verformbaren Einzelfäden mit geringem Flächengewicht verwendet wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Hälfte des Preßwerkzeuges zum Fertigpressen des Formteils, die mit der thermoplastisch verformbaren Dekorfolie in Kontakt tritt, mit einer anderen vorzugsweise geringeren Temperatur beaufschlagt wird, als die Preßwerkzeughälfte, auf der die Formteilrückseite aufliegt.
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