DE3741899A1 - Verbundkoerper und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbundkörper und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Verbundkörper, die aus Kunststoffen, beispielsweise hitzehärtenden Harzen, Verstärkungsmaterialien, wie anorganischen Fasern oder daraus erzeugten Geweben oder Vliesen, durch Verformen hergestellt werden, weisen im allgemeinen aufgrund der an der Verbundkörperoberfläche vorhandenen Verstärkungsmaterialien eine rauhe Oberfläche auf, die auch einen Luftzutritt und damit einen möglichen oxidativen Abbau des Kunststoffs verursachen kann. Ferner sind derartige Verbundkörper oft nur mit Schwierigkeiten aus der zu ihrer Verformung verwendeten Form entnehmbar, da viele Kunststoffe zu einem Ankleben an den meistens aus Metallen bestehenden Formen, insbesondere beim Verformen unter Einwirkung von Wärme und Druck, neigen.

Zur Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit bekannter Verbundkörper der beschriebenen Gattung müssen einerseits bei ihrer Herstellung Formtrenntmittel eingesetzt werden, um die Entnehmbarkeit der erzeugten Verbundkörper aus der Form zu erleichtern, und andererseits müssen die erhaltenen Verbundkörper zur Glättung ihrer Oberfläche und der Aufnahmefähigkeit für Anstrichmittel aufwendigen Behandlungen, wie einem Sandstrahlen, Abschleifen etc. unterzogen werden.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es bekannt, Verbundkörper in der Weise mit einem glatten Überzug zu versehen, daß Teilchen aus einem hitzehärtenden ungesättigten Polyester, die mit trockenem Monomeren und einem Vorpolymeren vermischt sind und keine Komponenten enthalten, die bei den Verformungstemperaturen in der Form eingehalten werden, sieden oder verdampfen, auf die Wände der Verformungsvorrichtung, die eine Temperatur zwischen 80 und 150°C besitzen müssen, aufgesprüht werden und dort zu einem thermoflexiblen Zustand polymerisieren, bevor die Formmasse, aus welcher der herzustellende Verbundkörper besteht, in die Formgebungsvorrichtung eingebracht und darin ausgeformt wird (vgl. die EP 0 01 865). Dieses Verfahren liefert zwar Verbundkörper mit glatten Oberflächen, ist jedoch in seiner Durchführung insbesondere aufgrund der Tatsache mit einem nicht unerheblichen Aufwand durchführbar, daß die Wände der Formgebungsvorrichtung auf den erwähnten Temperaturbereich aufgeheizt werden müssen, wobei es darüber hinaus nicht einfach ist, zur Erzielung eines Überzugs mit einer gleichmäßige Dicke auf dem herzustellenden Verbundkörper die Teilchen auf die Oberfläche der Formgebungsvorrichtung in einer gleichmäßigen Schichtdicke aufzusprühen, insbesondere dann, wenn die Formgebungsvorrichtung komplizierte Konturen aufweist.

Außerdem ist dieses bekannte Verfahren auf den Einsatz von Polyestern als hitzehärtende und sich damit mit der Verbundkörperoberfläche verbindende Kunststoffe beschränkt.

Die Erfindung hat sich die daher die Aufgabe gestellt, Verbundkörper der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, die eine glatte Oberflächenhat aus beliebigen Kunststoffen besitzen und sehr einfach herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Verbundkörper aus einem oder mehreren Kunststoffen und Verstärkungsmaterialien gelöst, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß er mit einer auf seiner Oberfläche haftenden und getrennt hergestellten Kunststoffhaut versehen ist.

Durch die getrennte Herstellung der Kunststoffhaut der er­ findungsgemäßen Verbundkörper ist es möglich, die Verbundkörper mit einer Haut aus beliebigen Kunststoffen, d.h. nicht nur hitzehärtenden Kunststoffen, wie den Polyestern gemäß der EP 0 01 865, herzustellen, wobei die Kunststoffhaut für den jeweiligen Verwendungszweck des Verbundkörpers maßgeschneidert werden kann.

So ist es beispielsweise möglich, die Kunststoffhaut der erfindungsgemäßen Verbundkörper, die vorzugsweise eine Dicke bis zu 100 µm, insbesondere eine Dicke zwischen 20 und 80 µm, besitzt, ganz oder teilweise mit einem dreidimensionalen Muster, beispielsweise Rippen oder ähnlichen gebrauchstechnischen oder das Aussehen bedingenden Ausgestaltungen zu versehen, ferner kann die Kunststoffhaut entweder durch Zugabe von Farbstoffen oder -pigmenten, oder durch Aufbringen von Anstrichmitteln, in beliebigen Farbtönungen und -mustern gefärbt und darüber hinaus mit üblichen Additiven, wie UV-Stabilisatoren, Antioxidationsmitteln, Antistatika etc., versehen werden.

Die Kunststoffe, aus denen die Oberflächenhaut der erfindungsgemäßen Verbundkörper erzeugt werden kann, bestehen vorzugsweise aus hitzehärtenden Harzen, wie ABS-, PS-, PE-, PP- oder PA-Harzen, es kommen jedoch auch beliebige andere Kunststoffe in Frage, wie beispielsweise PVC etc.

Ferner ist es möglich, beliebige Harzmischungen zur Erzeugung der Oberflächenhaut der erfindungsgemäßen Verbundkörper einzusetzen.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundkörper erfolgt im ganz allgemeinen in der Weise, daß auf die Oberfläche einer zur Ausformung des Verbundkörpers vorgesehenen Form eine Kunststoffolie aufgebracht wird, worauf die Form mit einer Mischung aus einem oder mehreren Kunststoffen und Verstärkungsmaterialien gefüllt wird und anschließend der Verbundkörper ausgeformt wird. Je nach der verwendeten Kunststoffolie verbindet sich diese unter den Ausformungsbedingungen, insbesondere unter der Einwirkung von Wärme und Druck, fest mit der Verbundkörperoberfläche. Werden Kunststoffe verwendet, beispielsweise nicht hitzehärtende Kunststoffe, dann kann es erforderlich sein, auf die in Kontakt mit der Verbundkörperoberfläche gelangende Fläche der Kunststoffolie ein Klebematerial in beliebiger Form, insbesondere in Form eines Pulvers, das unter der Einwirkung von Wärme schmilzt und die Kunststoffolie mit der Verbundkörperoberfläche verbindet, aufzubringen.

Die Kunststoffolie, welche die Oberflächenhaut der erfindungsgemäßen Verbundkörper bildet, wird in der gewünschten Dicke hergestellt und kann dann nach mehreren Methoden auf die Verbundkörperoberfläche aufgebracht werden.

Eine Methode besteht darin, die Kunststoffolie beispielsweise durch Tiefziehen in einem Tiefziehwerkzeug in die Form zu überführen, welche der Kontur der Formgebungsvorrichtung für den herzustellenden Verbundkörper entspricht, worauf die Folie in dieser vorgefertigten Form in die Formgebungsvorrichtung eingebracht wird und anschließend die Mischung aus Kunststoff und Verstärkungsmaterial eingefüllt wird, worauf der Verbundkörper ausgeformt wird.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Kunststoffolie in der Form selbst entsprechend der Kontur des Formgebungswerkzeugs auszuformen, beispielsweise in der Weise, daß die Folie in der Formgebungsvorrichtung tiefge­ zogen wird, beispielsweise dadurch, daß an Öffnungen an den Wandteilen des Formgebungswerkzeuges ein Vakuum angegelegt wird, wodurch sich die Folie, gegebenenfalls unter Erwärmung, an die Kontur des Formgebungswerkzeuges anpaßt.

Eine dritte Möglichkeit besteht darin, die Kunststoffolie in der Form nur teilweise auszuformen und dann die Mischung aus Kunststoff und Verstärkungsmaterial einzubringen und anschließend das ganze Gefüge zu der gewünschten Form entsprechend der Kontur des Formgebungswerkzeuges zu verformen.

Als Formgebungsvorrichtung werden insbesondere solche verwendet, die unter Einwirkung von Wärme und Druck arbeiten. Erfindungsgemäß ist die Verwendung beliebiger bekannter Formgebungsvorrichtungen möglich.

Ferner können erfindungsgemäß alle bekannten Kunststoffe zur Herstellung von Verbundkörpern eingesetzt werden, desgleichen alle bekannten Verstärkungsmaterialien, wie Glas­ fasern oder Mineralfasern, die gegebenenfalls zu Geweben, Gewirken oder Vliesen verarbeitet und in beliebigen Konfigurationen in den herzustellenden Verbundkörpern verteilt werden können.

Claims (11)

1. Verbundkörper aus einem oder mehreren Kunststoffen und Verstärkungsmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer auf seiner Oberfläche haftenden, getrennt hergestellten Kunststoffhaut versehen ist.

2. Verbundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhaut eine Dicke von bis zu 100 µm besitzt.

3. Verbundkörper nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhaut ganz oder teilweise ein dreidimensionales Muster aufweist.

4. Verbundkörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhaut durch ein Klebematerial mit der Verbundkörperoberfläche verbunden ist.

5. Verbundkörper nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kunststoffhaut aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht.

6. Verbundkörper nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kunststoffhaut Additive, insbesondere flammfestmachende Mittel, UV-Stabilisatoren, Farbstoffe oder -pigmente oder Antistatika, enthält.

7. Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberfläche einer zur Ausformung des Verbundkörpers vor­ gesehenen Form eine Kunststoffhaut aufgebracht, die Form mit einer Mischung aus einem oder mehreren Kunststoffen und Verstärkungsmaterialien gefüllt und dann der Verbund­ körper ausgeformt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhaut vor dem Einbringen in die zur Aus­ formung des Verbundkörpers benutzte Form entsprechend deren Kontur, insbesondere durch Tiefziehen, ausgeformt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhaut in der zur Ausformung des Verbundkörper vorgesehenen Form entsprechend deren Kontur vor dem Einbringen der Mischung aus Kunststoff und Verstärkungsmaterial ausgeformt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhaut in der zur Ausformung des Verbundkörpers vorgesehenen Form nur teilweise entsprechend deren Kontur ausgeformt und nach der Einbringung der Mischung aus Kunststoff und Verstärkungsmaterial zusammen mit dieser vollständig ausgeformt wird.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberfläche der Kunst­ stoffhaut, die mit der Mischung aus Kunststoff und Verstärkungsmaterial in Kontakt gelangt, ein Klebe­ material aufgebracht wird.