DE3621892A1

DE3621892A1 - Verfahren zum kleben

Info

Publication number: DE3621892A1
Application number: DE19863621892
Authority: DE
Inventors: Robert James Pritchatt; Peter Lindop Moulding
Original assignee: Naylor Bros Clayware Ltd
Current assignee: Naylor Bros Clayware Ltd
Priority date: 1985-07-01
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1987-01-08
Also published as: GB8516614D0; GB2177341A; BE905021A; GB8614572D0

Description

Die Erfindung betrifft das Verkleben eines querverbundenen (vulkanisierten) elastomeren Teils mit oder in einem thermoplastischen Teil.

Es gibt zahlreiche Anwendungsfälle, wo es erforderlich ist, ein querverbundenes elastomeres Teil mit oder in einem thermoplastischen Teil zu verkleben. Bei der Herstellung zahlreicher Gegenstände, die im wesentlichen starr sein müssen, ist es beispielsweise erforderlich, ein flexibles oder kompressibles Element anzubringen, das als elastische Dichtung in einer zusammengesetzten Konstruktion wirkt, von dem der hergestellte Gegenstand einen Bestandteil bildet. Ein solcher Gegenstand kann eine Baugruppe einzeln hergestellter Teile sein, wobei es gängige Praxis ist, die flexiblen oder kompressiblen Elemente mit mechanischen Mitteln festzulegen, oder das flexible oder kompressible Element mit einem Klebstoff zu befestigen.

Es wurde nun gefunden, daß eine zufriedenstellende Verklebung zwischen einem querverbundenen elastomeren Teil und einem thermoplastischen Teil an Ort und Stelle während des Gießens des thermoplastischen Teils ohne Verwendung anderer Mittel erzielt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes geschaffen, der miteinander verklebte erste und zweite Teile aufweist, bei dem ein vorgeformtes querverbundenes elastomeres erstes Teil in einer Spritzgußform angeordnet wird, in der das zweite Teil geformt wird, woraufhin ein thermoplastisches Material in die Form eingespritzt wird, um das zweite Teil zu bilden, wobei die Materialien der beiden Teile und die Anordnung des ersten Teils in der Spritzgußform derart sind, daß beim Einspritzen des geschmolzenen thermoplastischen Materials für das zweite Teil die Strömung des geschmolzenen Materials einen Oberflächenbereich des ersten Teils reinigt und abschleift und daß eine (entweder chemische oder physikalische) Verklebung zwischen den Materialien bewirkt wird. Das Verfahren kann so durchgeführt werden, daß die erhaltene Verklebung derart fest ist, daß sich eher der innere Zusammenhalt löst als die Verklebung, d.h., daß ein Bruch lediglich durch Abreißen des Materials der Verklebung eintritt. Das erste Teil erstreckt sich vorzugsweise zumindest teilweise innerhalb des zweiten Teils und bleibt teilweise unbedeckt. Bei dem Herstellungsmaterial des ersten Teils handelt es sich vorzugsweise um ein vorgeformtes querverbundenes Elastomer, und das Herstellungsmaterial des zweiten Teils ist in diesem Fall ein thermoplastisches Material. Das vorgeformte querverbundene Elastomer kann ein Copolymer sein, und das thermoplastische Material kann ein Homopolymer oder ein Copolymer oder ein Gemisch von diesen sein. Das wahlweise mit einem Füllmittel versehene thermoplastische Material kann während oder nach dem Gießvorgang querverbunden werden. Die Materialien des ersten und zweiten Teils können ein gemeinsames Monomer aufweisen, oder sie können chemisch homologe Monomere aufweisen, die verträgliche Materialien bilden, d.h., die gewährleisten, daß die Materialien des ersten und zweiten Teils die Fähigkeit zum Verkleben haben.

In der gesamten Beschreibung wird mit dem Ausdruck "vorgeformtes elastomeres erstes Teil" ein Teil bezeichnet, das vor dem Gießen des thermoplastischen Teils in einer anderen Vorrichtung als die zur Ausbildung des thermoplastischen Teils benutzte Vorrichtung hergestellt wurde. Demzufolge kann das vorgeformte elastomere erste Teil u.U. auch ein im Handel erhältliches Fertigerzeugnis sein. Die Anwendung "Anordnen eines vorgeformten querverbundenen elastomeren Teils in einer Spritzgußform" ist demzufolge in diesem Sinn auszulegen.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich der Offenbarung aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine im geöffneten Zustand gezeigte Form, in der ein thermoplastischer Gegenstand im Spritzgußverfahren hergestellt wird, wobei die Form ein vorgeformtes querverbundenes elastomeres Teil enthält, das während dem Gießen mit dem thermoplastischen Teil verklebt wird,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Form im geschlossenen Zustand,

Fig. 3 in größerem Maßstab einen Ausschnitt aus Fig. 2 zur Erläuterung der vermuteten Vorgänge beim Einspritzen des thermoplastischen Materials in die Form, und

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Form zur Erzeugung eines anderen Gegenstandes, wobei aber gleichfalls das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Form umfaßt zwei Formhälften 10 und 12 und einen Kernbereich 14, wobei die geschlossene Form (siehe Fig. 2) einen im allgemeinen zylindrischen Hohlraum 16 begrenzt, in dem ein im allgemeinen zylindrisches Teil aus einem thermoplastischen Material im Spritzgußverfahren hergestellt werden soll.

Ein elastomeres Teil 18 ist eine Scheibe aus einem Äthylen-Propylen-Elastomer. Dieses Teil wird vorher gesondert hergestellt, wobei normale, im Handel erhältliche Zubereitungen benutzt und eine herkömmliche Gießtechnik angewendet wird. Dieses Teil 18 wird in der Form derart angeordnet, daß der zentrale Bereich des Teils 18 beim Schließen der Form zwischen dem Kernbereich 14 und der Formhälfte 12 eingeschlossen ist. Die Scheibe aus einem Äthylen-Propylen-Elastomer hat einen solchen Durchmesser, daß ihr Umfangsbereich in der gezeigten Weise in den Formhohlraum 16 vorspringt, wobei die Anordnung derart ist, daß nach dem Spritzgießen des im allgemeinen zylindrischen Teils in der Form das vorgeformte Teil 18 an einem Ende des gegossenen Teils eine flexible Membran bildet. Die Mittel, mit denen das vorgeformte elastomere Teil in der Form gehalten wird, bevor die Formhälften geschlossen werden, sind am besten aus Fig. 1 ersichtlich, wo mehrere Elemente 17 gezeigt sind, die um einen an der Formhälfte 12 ausgebildeten zentralen Vorsprung 19 herum angeordnet sind. (Aus Gründen der Klarheit sind in Fig. 1 nur vier Elemente 17 gezeigt, es ist aber davon auszugehen, daß in der Praxis eine Vielzahl solcher Elemente um den vorspringenden Bereich 19 herum angeordnet sind). Die Elemente 17 sind mit hinterschnittenen Aussparungen versehen, in welche die Randbereiche des vorgeformten Teils eingreifen können. Geschmolzenes thermoplastisches Material wird in die Form eingespritzt, um das zweite Teil zu bilden. Der vorspringende Randbereich der Scheibe 18 wird von diesem Material umgeben. Es wurde gefunden, daß auf diese Weise die beiden Teile zuverlässig miteinander verklebt werden, während sie sich noch in der Form befinden. In Fig. 3 sind die Vorgänge schematisch dargestellt, die vermutlich ablaufen, wenn das geschmolzene Material des zweiten Teils in den Formhohlraum eindringt. Die Pfeile veranschaulichen, wie das geschmolzene Material die gegenüberliegenden Oberflächen des Umfangsbereichs des vorgeformten Teils überstreicht und diese dabei reinigt und/oder abschleift. Dadurch wird der Zustand geschaffen, in dem eine chemische und/oder physikalische Verklebung zwischen den Materialien bewirkt wird, wobei die Festigkeit der Verklebung derart ist, daß die Haftkraft größer ist als der innere Zusammenhalt. (Es ist erkennbar, daß aus Gründen der Klarheit in Fig. 3 die Elemente 17 weggelassen wurden, die anfänglich das vorgeformte Teil in der Form festgelegt haben und die in der Tat denjenigen Bereich des vorgeformten Teils abstützen, auf den das in die Form einströmende geschmolzene polymere Material zuerst auftrifft).

Die Erfindung kann bei der Herstellung jedes spritzgegossenen Teils verwendet werden, mit dem ein vorgeformtes Teil verklebt ist, vorausgesetzt, daß die beiden Teile aus verträglichen Materialien hergestellt sind. Als weiteres Beispiel sind in Fig. 4 zwei Formhälften zur Herstellung eines elastischen Lagerbügels für einen Motor oder ein Getriebegehäuse o. dgl. dargestellt, wobei der Formhohlraum 20 in der Formhälfte 12 von einem vorgeformten elastomeren Teil 22 begrenzt ist, das in einem Hohlraum der Formhälfte 10 angeordnet wurde. Ein wesentliches Erfordernis ist es jedoch, daß die Spritzgußform derart ausgebildet sein muß, daß das geschmolzene Material zum Zeitpunkt des Einspritzens in den Formhohlraum zumindest einen Teil der Oberfläche desjenigen Bereichs des vorgeformten elastomeren Teils, das mit dem spritzgegossenen Teil verklebt werden soll, reinigt und/oder abschleift. Es wurde gefunden, daß durch sorgfältige Ausgestaltung der Form ein wirksames Verkleben eines bestimmten Bereichs des vorgeformten ersten Teils bewirkt werden kann, ohne die übrigen Bereiche desselben zu verkleben, die in der Praxis einen Randbereich des Formhohlraums bilden können.

Verträgliche Materialien, aus denen das vorgeformte erste Teil und das spritzgegossene zweite Teil hergestellt werden können, sind beispielsweise die folgenden:
a) Polypropylen und Äthylen-Propylen-Gummi.
b) Polyäthylen und Äthylen-Propylen-Gummi.
c) Polystyren und S.B.Gummi.
d) ABS und Nitrilgummi.

Beispiele für Erzeugnisse, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können, sind die folgenden:
Scheibenwischerblätter.
Bauteile aller Art, die elastische Dichtungen erfordern.
Bestandteile von Fahrzeuggetrieben.
Wellenlager in einem elastischen Gehäuse.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes, der miteinander verklebte erste und zweite Teile aufweist, bei dem ein vorgeformtes, querverbundenes elastomeres erstes Teil in einer Spritzgußform angeordnet wird, in der das zweite Teil gebildet wird, woraufhin ein thermoplastisches Material in die Form eingespritzt wird, um das zweite Teil zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien der beiden Teile und das Anordnen des ersten Teils in der Spritzgußform derart sind, daß beim Einspritzen des geschmolzenen thermoplastischen Materials für das zweite Teil die Strömung des geschmolzenen Materials eine Oberflächenbereich des ersten Teils säubert und/oder abschleift und eine (entweder chemische oder physikalische) Verklebung zwischen den Materialien erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erhaltene Verklebung so fest ist, daß der innere Zusammenhalt geringer ist als die Haftkraft, so daß ein Bruch lediglich durch Abreißen des Materials der Verklebung eintritt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das erste Teil zumindest teilweise innerhalb des zweiten Teils erstreckt und teilweise freiliegend bleibt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, aus dem das erste Teil hergestellt wird, ein vorgeformtes querverbundenes Elastomer ist und daß das Material, aus dem das zweite Teil hergestellt wird, ein thermoplastisches Material ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgeformte querverbundene Elastomer ein Copolymer und das thermoplastische Material ein Homopolymer oder ein Copolymer oder ein Gemisch aus diesen ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material, das mit Füllstoffen versehen sein kann, während oder nach dem Gießvorgang vulkanisiert wird.