DE3882628T2

DE3882628T2 - Verbundformteile und Verfahren zur Herstellung derselben.

Info

Publication number: DE3882628T2
Application number: DE88307649T
Authority: DE
Inventors: Masahiko Ishida; Masahiro Tsukamoto; Katsuhiko Yamaji
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1987-08-20
Filing date: 1988-08-18
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2008-08-19
Also published as: EP0308074A3; AU2119988A; US4923547A; EP0308074A2; CA1309822C; US5055341A; AU618550B2; DE3882628D1; EP0308074B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen geformten Gegenstand aus Verbundmaterial, welcher ausgezeichnete Festigkeit, Wärmebeständigkeit, akustische Eigenschaften und Formbarkeit aufweist, und insbesondere auf einen geformten Gegenstand aus Verbundmaterial, der für Innendecken von Automobilen geeignet ist, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Gewellte Papiere und mit Glasfasern verstärkte dünne Platten aus wärmehärtbaren Harzen sind bisher als Träger eines Materials für Innendecken, welche eines der inneren Materialien von Automobilen darstellen verwendet worden. Gewellte Papiere weisen jedoch eine geringe Formbarkeit durch Einwirkung von Hitze auf und es fehlen ihnen akustische Eigenschaften. Außerdem sind sie hygroskopisch, sie absorbieren Feuchtigkeit und werden schwer, was Durchhängen verursacht. Die dünnen Platten aus wärmehärtbaren Harzen sind wenig rentabel bei der Herstellung und besitzen geringe Heißformbarkeit und sind außerdem schwer.
Es wurden verschiedene Vorschläge gemacht, um diese Nachteile zu beseitigen. Beispielsweise beschreibt die offengelegte japanische Gebrauchsmusteranmeldung 15035/1983 ein Innenmaterial für Automobile, das durch aufeinanderfolgendes Auflaminieren eines weichen Schaumes, eines synthetischen Harzes und eines Leders aus Vinylchlorid auf eine Seite eines Schichtstoffes, in welchem mit Glasfasern verstarkte thermoplastische Folien auf beide Seiten einer dünnen Schaumstoffplatte aus Styrolharz auflaminiert sind, hergestellt ist. Das vorgenannte Innenmaterial besitzt ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und mechanische Festigkeit, ist aber schwer, es fehlen ihm akustische Eigenschaften und es ist teuer und weist geringe Heißformbarkeit auf.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung 83832/1985 betrifft ein Material für Innendecken von Automobilen, das durch Auflaminieren einer Schaumschicht und einer Außenhaut auf die Oberfläche eines Trägermaterials, in welchem Schichten aus thermoplastischem Harz auf beide Seiten einer Schicht aus Glasfasern auflaminiert sind, hergestellt wird. Das vorgenannte Material ist dünn, besitzt hohe mechanische Festigkeit und ausgezeichnete Heißformbarkeit, es fehlen ihm jedoch akustische und wärmeisolierende Eigenschaften. Es muß eine Schaumschicht als Material für Innendecken von Automobilen auflaminiert werden und die Heißformbarkeit ist insgesamt gering.
Um die akustischen Eigenschaften zu verbessern, wird außerdem ein akustisches Material auflaminiert oder es werden in einem Trägermaterial Perforationen gebildet (offengelegte japanische Patentanmeldungen 11947/1980 und 14074/1078, sowie japanische Patentanmeldung 60944/1982). Die Verfahrensschritte zur Herstellung werden jedoch komplexe die Kosten werden hoch und Tabakrauch dringt in die Perforationen ein und macht die Oberfläche schmutzig.
Es ist auch ein Material bekannt geworden, in welchem ein Schaum eines synthetischen Harzes, wie Polyurethanschaum, und eine schmückendes Material, wie ein Gewebe, als Außenhaut in dieser Reihenfolge durch einen Klebstoff oder durch Hitze auf einer Seite eines Vlieses gebunden sind, welches mit einem wärmehärtbaren Harz getränkt ist (z. B. japanische Patentpublikation 11837/1979 und offengelegte japanische Patentanmeldung 56283/1973). Bei dieser Art von Material für Innendecken von Automobilen benötigt das mit einem wärmehärtbaren Harz getränkte Vlies viel Zeit, um das Harz zu harten, es treten gefährliche Substanzen auf, der Hohlraumanteil ist gering, die akustischen Eigenschaften sind ungenügend und das Gewicht ist relativ hoch.
Eine mit Glasfasern verstärkte Platte aus Harz zur Herstellung von geformten Gegenständen durch Erhitzen und Pressen wird als stanzbare dünne Platte in den japanischen Patentpublikationen 34292/1983 und 13714/1973 (US-Patent 3,850,723 und GB-Patent 1,306,145) und der offengelegten japanischen Patentanmeldung 161529/1987 (EP-A-0 823 450) beschrieben. Es wird ausgeführt, daß die stanzbare Platte eine dünne, mit Glasfasern verstärkte Platte aus thermoplstischem Harz ist, und daß. wenn die Platte beim Stanzen erhitzt wird, die Dicke der gestanzten Platte durch die Elastizität der im Harz vorhandenen Glasfasern vergrößert wird. Der gestanzte Gegenstand ist jedoch dicht, hat ein hohes spezifisches Gewicht und hohe Festigkeit und wird als Abdeckung von Rasenmähern, Armaturenbrett von Traktoren, Instrumentenkoffer, äußerer Rahmen von Reisetaschen, Sonnendach für Automobile oder als Lampenbehälter im Heckteil von Automobilen verwendet, was im Vergleich zu dem erfindungsgemäßen geformten Gegenstand aus Verbundmaterial von geringem Gewicht, der ausgezeichnete Festigkeit, Hitzebeständigkeit und akustische Eigenschaften aufweist und einen hohen Hohlraumanteil besitzt, völlig verschieden ist.
Die japanische Patentpublikation 34292/1983 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus einem mit Glasfasern verstärkten thermoplastischen Harz, welches das Nadeln eines aus Fasersträngen hergestellten Vlieses, das Imprägnieren des Vlieses mit einem thermoplastischen Harz, das Pressen des imprägnierten Vlieses zu einer dünnen Platte und das Stanzen der Platte bei der Fließtemperatur des thermoplastischen Harzes umfaßt. In dem Vlies, das in diesem Verfahren verwendet wird, sind die Glasfasern in Strängen gebündelt, die zu monofilen Faser geöffnet werden.
Die japanische Patentpublikation 13713/1973 beschreibt ein locker gesponnenes Faservlies, das mit einem thermoplasischen Harz imprägniert ist. Das hier erwähnte, locker gesponnene Vlies ist ein Zwischenprodukt zur Herstellung eines geformten Gegenstandes durch Erhitzen und Pressen und selbst kein Endprodukt.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung 161529/1987 beschreibt, daß eine aus einem thermoplastischen Material hergestellte dünne Platte, welche verstarkende Fasern enthält, vorerhitzt und gereckt wird, und daß die gereckte Platte dann in einer Druckform zu einem Gegenstand von vorherbestimmter Gestalt geformt wird, der Bereiche von verschiedener Dichte aufweist. Die Publikation beschreibt lediglich, daß die dünne, verstärkende Fasern enthaltende Platte im Zwischenschritt zur Herstellung des endgültigen geformten Gegenstandes gereckt wird.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen geformten Gegenstand aus Verbundmaterial mit geringem Gewicht bereitzustellen der in Bezug auf Festigkeit, Hitzebeständigkeit, Formbarkeit, akustische Eigenschaften und Biegefestigkeit ausgezeichnete Eigenschaften aufweist und der besonders als Material für Innendecken von Automobilen geeignet ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem der geformte Gegenstand aus Verbundmaterial bei niedrigen Kosten mit hoher Produktivität hergestellt werden kann.
In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundmaterial bereit, das aus einem Faservlies hergestellt ist, in welchem anorganische monofile Fasern mit einer Länge von 10 bis 30 mm und einem Durchmesser von 2 bis 30 um mit einem thermoplastischen Harz als Bindemittel teilweise gebunden sind, wobei über das ganze Vlies viele Hohlräume vorgesehen werden und auf mindestens einer Oberfläche des Vlieses eine große Zahl von feinen Öffnungen gebildet wird, die mit den Hohlräumen im Inneren in Verbindung stehen.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare anorganische monofile Fasern sind Glasfasern, Steinwolle, keramische Fasern und Kohlefasern. Von diesen sind Glasfasern bevorzugt. Die monofilen Fasern werden durch Öffnen von Glasfasersträngen erhalten, die aus Bündeln von vielen Fasern bestehen. Vom Gesichtspunkt der Formbarkeit des Vlieses beträgt die Länge der monofilen Fasern 10 bis 200 mm. Bevorzugter ist es, daß das Vlies 70 Gew.% oder mehr monofile Fasern mit einer Länge von 50 mm oder mehr enthält. In Bezug auf den Durchmesser der monofilen Fasern gilt, daß die mechanische Festigkeit um so geringer ist, je geringer der Durchmesser ist. Wenn der Durchmesser größer ist, wird das Vlies schwerer und die Massendichte wird höher. Der Durchmesser beträgt daher 2 bis 30 um, vorzugsweise 5 bis 20 um und besonders bevorzugt 7 bis 13 um.
Beispiele für das Bindemittel zur teilweisen Bindung der anorganischen monofilen Fasern schließen thermoplastische Harze, wie Polyethylen, Polypropylen, gesättigte Polyester, Polyamide, Polystyrol, Polyvinylbutyral und Polyurethan ein. Das Bindemittel kann jede Form einer Faser, eines Pulvers oder einer Folie annehmen und wird in Abhängigkeit von einem Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes gemäß vorliegenden Erfindung in der jeweils geeigneten Form angewendet.
Bezüglich des Mengenverhältnisses der anorganischen monofilen Fasern zum Bindemittel gilt, daß der gebundene Anteil abnimmt und sich die mechanische Festigkeit verringert, wenn die Menge des Bindemittels klein wird. Dagegen nimmt der Hohlraumanteil ab, wenn die Menge des Bindemittels groß wird. Ein bevorzugtes Gewichtsverhältnis ist 1 : 5 bis 5 : 1.
Der erfindungsgemäße geformte Gegenstand wird aus einem Faservlies hergestellt, in welchem die anorganischen monofilen Fasern teilweise mit einem Bindemittel gebunden sind und viele Hohlräume über das gesamte Vlies gebildet werden. Wenn die Dichte des geformten Gegenstandes zunimmt, wird er schwer und wenn sie abnimmt, nimmt die Festigkeit ab. Die bevorzugte Dichte ist somit 0,01 bis 0,2 g/cm³. Der Hohlraumanteil beträgt vorzugsweise 70 bis 98%.
Auf mindestens einer Seite des geformten Gegenstandes wird eine große Zahl von feinen Öffnungen gebildet, die mit den Hohlräumen im Inneren in Verbindung stehen. Der Durchmesser der Öffnungen ist überwiegend 2 bis 50 um und die Dichte der Öffnungen beträgt vorzugsweise 1 bis 10 Öffnungen/cm².
Es ist empfehlenswert, daß das Bindemittel zur Bindung der anorganischen monofilen Fasern an der Oberfläche des geformten Gegenstandes in höherer Dichte vorliegt als im Inneren und daß der Hohlraumanteil an der Oberfläche niedriger ist als im Inneren. Es ist bevorzugt, daß der Hohlraumanteil an der Oberfläche 50 bis 95% und in Inneren 85 bis 99% beträgt.
Die Dicke des geformten Gegenstandes kann in Abhängigkeit von seiner Verwendung in geeigneter Weise bestimmt werden. Sie beträgt gewöhnlich 4 bis 200 mm, und wenn der geformte Gegenstand als Material für Innendecken von Automobilen verwendet wird, beträgt sie vorzugsweise 4 bis 12 mm.
Der erfindungsgemäße geformte Gegenstand aus Verbundmaterial hat die vorgenannte Struktur. Er kann mit Folien, geschäumten Platten oder mit Metallblechen beschichtet werden. Es können auch klebend machende Substanzen oder Klebstoffschichten auf die Oberfläche des geformten Gegenstandes aufgebracht werden, so daß der geformte Gegenstand leicht auf andere Materialien geklebt werden kann. Auch Schaumstoffe mit geschlossenen oder offenen Poren, wie Polethylenschaum, Polypropylenschaum, Polyurethanschaum oder Gummischaum, oder Materialien zur Bildung einer schmückenden Außenhaut, wie Gewebe und Vliese, sowie Leder aus Vinylchlorid können auf die Oberfläche laminiert werden.
In einer anderen Ausführungsform sieht die vorliegende Erfindung ein erstes Verfahren zur Herstellung des vorgenannten geformten Gegenstandes aus Verbundmaterial vor, welches das Formen eines nichtgewebten, aus monofilen anorganischen Fasern von 10 bis 200 mm Länge und einem Durchmesser von 2 bis 30 um bestehenden Faservlieses und eines faserigen oder pulverigen thermoplastischen Harzes als Bindemittel, das Erhitzen des Faservlieses auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des als Bindemittel verwendeten thermoplastischen Harzes, das Pressen des Faservlieses bei dieser Temperatur, dann das Nachlassen des Druckes, das Wiederherstellen der Dicke des Faservlieses, um eine heißformbare Verbundplatte zu erhalten, und das Heißformen der erhaltenen Verbundplatte umfaßt.
Im obigen Verfahren wird das Bindemittel aus thermoplastischen Harz in Form von Fasern oder als Pulver verwendet. Das Bindemittel in Form von Fasern und das Bindemittel in Pulverform können zusammen verwendet werden. Beispiele für verwendbare thermoplastische Harze wurden oben beschrieben. Es können zwei oder mehrere der thermoplastischen Harze verwendet werden. Dabei ist es empfehlenswert, daß ihre Schmelzpunkte nahe beieinanander liegen.
Vom Gesichtspunkt der ausgezeichneten Formbarkeit haben die Fasern des thermoplastischen Harzes bei der Bildung eines Vlieses durch Vereinigung mit den anorganischen monofilen Fasern vorzugsweise eine Länge von 5 bis 200 mm, besonders bevorzugt 20 bis 100 mm, und einen Durchmesser von vorzugsweise 3 bis 50 um besonders bevorzugt 20 bis 40 um.
Die Korngröße des Pulvers das aus dem thermoplastischen Harz hergestellt ist, beträgt vorzugsweise 50 bis 100 Mesh, wenn es als solches zugegeben wird. Wenn das Pulver jedoch in dispergierter oder in emulgierter Form zugegeben wird, kann die Korngröße viel geringer sein.
Im Verfahren der vorliegenden Erfindung sind Art, Form und Größe der anorganischen monofilen Fasern und das Mengenverhaltnis der anorganischen monofilen Fasern zum dem als Bindemittel verwendeten thermoplastischen Harz wie oben angegeben.
Das Vlies kann auf irgendeine beliebige Weise hergestellt werden. Beispielsweise ist ein Verfahren geeignet welches das Eingeben entweder von Fasern oder eines Pulvers eines thermoplastischen Harzes und Strängen von anorganischen Fasern in eine Kardiermaschine und das Öffnen der Stränge zu monofilen Fasern zur Herstellung eines Vlieses umfaßt. Wenn ein Pulver eines thermoplastischen Harzes verwendet wird, kann es als solches auf das Vlies gestreut werden oder es kann, nachdem das Vlies aus den anorganischen monofilen Fasern oder, falls erforderlich, aus den anorganischen monofilen Fasern und dem thermoplastischen Harz als Bindemittel gebildet ist, in dispergierter oder in emulgierter Form auf dem Vlies verteilt und dann getrocknet werden.
Um die mechanische Festigkeit des Vlieses zu verbessern, kann das Vlies genadelt werden. Es ist empfehlenswert, daß das Vlies an 1 bis 50 Teilstücken/cm² genadelt wird.
Das Vlies ist um so schwerer, je höher die Dichte des Vlieses ist. Die mechanische Festigkeit ist um so niedriger, je niedriger die Dichte des Vlieses ist. Dementsprechend beträgt die Dichte des Vlieses vorzugsweise 0,01 bis 0,2 g/cm³, besonders bevorzugt 0,03 bis 0,07 g/cm³.
Gemäß vorliegender Erfindung wird das Vlies auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des thermoplastischen Harzes erhitzt und dann bei dieser Temperatur gepreßt.
Durch das vorgenannte Erhitzen wird das thermoplastische Harz geschmolzen um die anorganischen monofilen Fasern miteinander zu verbinden. Es ist empfehlenswert, daß das thermoplastische Harz vollständig geschmolzen wird. Daher wird das Erhitzen während 1 bis 10 Minuten bei einer Temperatur durchgeführt, die 10 bis 70ºC höher ist als der Schmelzpunkt des thermoplastischen Harzes.
Das Erhitzen kann auf irgendeine beliebige Weise, wie Erhitzen mit einem Trockner oder Erhitzen durch Bestrahlen mit fernem Infrarot-Licht oder Infrarot-Licht durchgeführt werden.
Nach dem vorgenannten Erhitzen wird das Vlies gepreßt, während das thermoplastische Harz geschmolzen ist. Das Pressen kann auf irgendeine beliebige Weise erfolgen, wie Pressen in einer Presse oder Pressen mit Walzen.
Beim Pressen mit einer Presse beträgt der Druck vorzugsweise 0 1 bis 10 kg/cm², besonders bevorzugt 3 bis 4 kg/cm². Der Abstand zwischen den Walzen beim Pressen mit einer Walzenpresse beträgt vorzugsweise 1/5 bis 1/20, besonders bevorzugt 1/8 bis 1/15 der Dicke des Vlieses. Wenn das thermoplastische Harz beim Pressen abkühlt und fest wird, wird die Dicke des Vlieses im nächsten Schritt nicht wieder hergestellt. Es ist daher empfehlenswert, daß sowohl die Preßformen als auch die Walzen geheizt werden.
Durch das Pressen wird das geschmolzene thermoplastische Harz gleichmäßig zwischen den anorganischen monofilen Fasern verteilt.
Das Pressen wird dann beendet und die Dicke des Vlieses wird wieder hergestellt.
Ein Verfahren zum Wiederherstellen der Dicke des Vlieses besteht darin, daß das vom Druck befreite Vlies für eine bestimmte Zeit bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Bindemittels gehalten wird. Die Haltezeit beträgt vorzugsweise 10 Sekunden bis 5 Minuten und besonders bevorzugt 20 Sekunden bis 2 Minuten. Ein anderes Verfahren zur Wiederherstellung der Dicke des Vlieses besteht darin, daß das vom Druck entlastete Vlies mechanisch auseinandergezogen wird, während das Bindemittel geschmolzen ist. Dieses mechanische Auseinanderziehen wird in der Weise ausgeführt, daß das Vlies vor dem Verfahrensschritt des Pressens mit dünnen Platten beschichtet wird, welche in geschmolzenem Zustand an dem geschmolzenen Bindemittel aber nicht an dem nicht geschmolzenen Bindemittel haften und die durch Schmelzkleben mit dem Bindemittel an der Oberfläche des Vlieses gebunden sind, manuell oder durch Saugwirkung eines Vakuums auseinandergezogen werden, während sich das Bindemittel in geschmolzenem Zustand befindet. Beispiele für dünne Platten, die in geschmolzenem Zustand am geschmolzenen Bindemittel, aber nicht am nicht geschmolzenen Bindemittel haften, sind mit Glasfasern verstärkte Polyterafluorethylenplatten, Platten, deren Oberfläche mit Polytetrafluorethylen behandelt wurde und Polyesterplatten, deren Oberfläche einer Behandlung zur Ablösung von einer Gießform unterzogen wurde.
Das Vlies dessen Dicke wiederhergestellt wurde, wird abgekühlt, um eine heißformbare dünne Platte aus Verbundmaterial zu erhalten. Wenn die vorgenannten dünnen Platten verwendet werden, um die Dicke wiederherzustellen, geht das Bindemittel beim Kühlen in den ungeschmolzenen Zustand über und die Platten können deshalb nach dem Kühlen leicht von der Oberfläche der dünnen Platte aus Verbundmaterial abgelöst werden.
Die heißformbare dünne Platte aus Verbundmaterial kann durch Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der Harzkomponente und Pressen der erhitzten Platte mit einer Presse leicht geformt werden. Wenn beim Pressen der Platte mit der Presse die Temperatur der Presse höher ist als der Schmelzpunkt der Harzkomponente klebt der geformte Gegenstand aus Verbundmaterial an der Presse und ist schwer abzulösen. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Formens vermindert. Aus diesem Grund ist die Preßtemperatur vorzugsweise niedriger als der Schmelzpunkt der Harzkomponente, besonders bevorzugt 30 bis 100ºC niedriger als der Schmelzpunkt der Harzkomponente.
Auf diese Weise wird ein geformter Gegenstand aus Verbundmaterial von vorgegebener Gestalt erhalten. In dem so erhaltenen geformten Gegenstand aus Verbundmaterial sind die anorganischen monofilen Fasern an ihren Kreuzungspunkten mit dem Bindemittel miteinander verbunden und durch das gesamte Vlies entstehen viele Hohlräume und es wird eine große Zahl von feinen Öffnungen in der Oberfläche des Vlieses gebildet die mit den Hohlräumen im Inneren in Verbindung stehen.
Im ersten Verfahren der vorliegenden Erfindung können zwei oder mehrere thermoplastische Harze mit verschiedenem Schmelzpunkt als thermoplastisches Bindemittelharz in Form von Fasern verwendet werden und die Temperatur auf die das Vlies erhitzt wird, kann eine Temperatur sein, bei der das Harz mit niedrigerem Schmelzpunkt geschmolzen ist, aber das Harz mit dem höheren Schmelzpunkt nicht geschmolzen ist. Infolgedessen bleibt ein Teil des Bindemittels unverändert ohne geschmolzen zu werden und verbessert dadurch im Verfahrensschritt zur Wiederherstellung der Dicke die Fähigkeit des Vlieses zur Wiedererlangung der Dicke.
In diesem Verfahren liegt das Bindemittel an der Oberfläche des Vlieses in höherer Dichte vor, wödurch der Hohlraumanteil der Oberfläche niedriger gemacht werden kann als der im Inneren des Vlieses. Ein Verfahren in welchem eine dichtere Verteilung des Bindemittels an der Oberfläche des Vlieses erzeugt wird, besteht darin, daß nach der Bildung des Vlieses ein Bindemittel in Form von Fasern oder in Form eines Pulvers zusätzlich auf der Oberfläche des Vlieses verteilt wird.
In diesem Verfahren können zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften thermoplastische Folien wie Polyethylen, Polypropylen und gesättigte Polyester vor dem Heißformen durch Warmverschweißen oder durch Extrusionsbeschichtung auf eine oder auf beide Seiten der heißformbaren dünnen Platte aus Verbundmaterial auflaminiert werden. Ferner können zur Verbesserung der akustischen Eigenschaften eine große Zahl von Öffnungen in den Folien gebildet werden.
In einer weiteren Ausführungsform sieht die vorliegende Erfindung ein zweites Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen geformten Gegenstandes aus Verbundmaterial vor, welches das Formen eines nur aus monofilen anorganischen Fasern von 10 bis 200 mm Länge und einem Durchmesser von 2 bis 30 um oder eines aus diesen monofilen anorganischen Fasern und einem faserigen und/oder pulverigen thermoplastischen Harz als Bindemittel bestehenden, nichtgewebten Faservlieses , das Aufbringen einer oder mehrerer aus einem thermoplastischen Harz bestehenden Folien auf mindestens eine Seite des nichtgewebten Faservlieses, das Erhitzen der Schichtplatte auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes von mindestens einer Folie aus thermoplastischem Harz, das Pressen der Schichtplatte bei dieser Temperatur, dann das Nachlassen des Druckes, das Wiederherstellen der Dicke des Faservlieses um eine heißformbare Verbundplatte zu erhalten, und das Heißformen der erhaltenen Verbundplatte umfaßt.
Im zweiten Verfahren werden eine oder mehrere thermoplastische Kunststoffolien auf eine oder auf beide Seiten des aus anorganischen monofilen Fasern von 10 bis 200 mm Länge und einem Durchmesser von 2 bis 30 um bestehenden Faservlieses laminiert. Das Faservlies kann ein Bindemittel aus thermoplstischem Harz in Form von Fasern und/oder in Form von Pulver enthalten.
Gewöhnlich werden die gleichen thermoplastischen Kunststoffolien auf beide Seiten des Faservlieses laminiert. Es können jedoch auch thermoplastische Kunststoffolien mit verschiedenen Schmelzpunkten auf beide Seiten des Faservlieses laminiert werden. Beispielsweise kann der Schmelzpunkt der thermoplastischen Kunststoffolie, die auf eine Seite des Vlieses laminiert wird, 10 bis 50ºC höher sein als der Schmelzpunkt der thermoplastischen Kunststoffolie, die auf die andere Seite des Vlieses laminiert wird. In diesem Fall wird die Schichtplatte auf eine mittlere Temperatur zwischen den Schmelzpunkten der beiden Kunststoffolien erhitzt. Durch das Erhitzen schmilzt das Harz und durchdringt das Faservlies auf der Seite, auf welcher die Kunststoffolie mit dem niedrigeren Schmelzpunkt auflaminiert wurde mit dem Ergebnis, daß eine große Zahl von kleinen Öffnungen auf dieser Seite gebildet wird. Unterdessen bleibt die Kunststoffolie auf der Seite, auf welche die Folie mit dem höheren Schmelzpunkt laminiert wurde, als Folie erhalten.
Es können thermoplastische Kunststoffolien mit ungefähr gleichem Schmelzpunkt aber mit verschiedenem Schmelzindex (MI) auf beide Seiten des Faservlieses laminiert werden. Beispielsweise kann eine Kunststoffolie mit einem Schelzindex von 2 bis 40 g/10 Minuten auf eine Seite des Vlieses und eine Kunststoffolie mit einem Schmelzindex von 1 bis 7 g/10 Minuten auf die andere Seite des Vlieses laminiert werden. Wenn eine solche Schichtplatte auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der thermoplastischen Kunststoffolien erhitzt wird, zeigt der thermoplastische Kunststoff mit dem höheren Schmelzindex wegen des Unterschiedes in der Fließfähigkeit der Kunststoffe, die auf beide Seiten laminiert sind, die Tendenz, das Faservlies stärker zu durchtränken als der thermoplastische Kunststoff mit dem niedrigeren Schmelzindex. Dementsprechend kann bei geeigneter Auswahl der Bedingungen für das Erhitzen und für das Pressen eine Seite des Vlieses unter Bildung einer großen Zahl von kleinen Öffnungen auf dieser Seite durchtränkt werden, und das thermoplastische Kunstharz auf der anderen Seite als Folie beibehalten werden.
Es ist möglich, daß zwei oder mehrere thermoplastische Kunststoffolien auf eine Seite des Faservlieses laminiert werden und die Schmelzindices der zwei oder mehreren thermoplastischen Kunststoffolien in der Reihenfolge von der äußeren Schicht zur inneren Schicht zunehmen. Wenn die so hergestellte Schichtplatte erhitzt und gepreßt wird, durchtränkt die als innerste Schicht auflaminierte Kunststoffolie das Innere des Vlieses, weil sie den höchsten Schmelzindex hat. Andererseits wird die als äußerste Schicht auflaminierte Kunsttoffolie in der Nähe der Oberfläche des Vlieses zurückgehalten, weil sie den niedrigsten Schmelzindex hat. Infolgedessen wird das Kunstharz im Bereich der Oberfläche mit höherer Dichte verteilt als im Inneren Bereich des Vlieses.
Es ist auch möglich daß ein oder mehrere thermoplastische Kunstharze auf eine Seite des Faservlieses laminiert werden und daß die Schmelzpunkte der zwei oder mehreren Kunststoffolien in der Reihenfolge von der äußeren Schicht zur inneren Schicht erniedrigt werden. Wenn die so hergestellte Schichtplatte erhitzt und gepreßt wird, durchtränkt die auf die innerste Schicht laminierte Kunststofffolie das Innere des Vlieses, während die auf die äußerste Schicht laminierte Kunststoffolie auf der Oberfläche des Vlieses gehalten wird. Infolgedessen wird das Kunstharz im Bereich der Oberfläche mit höherer Dichte verteilt als im Inneren Bereich des Vlieses.
Außerdem kann der Bereich der Oberfläche dadurch mit höherer Dichte als das Innere des Vlieses durchtränkt werden, daß man den Druck und die Zeit für den Verfahrensschritt des Pressens steuert und das Pressen abbricht, bevor das geschmolzene Kunstharz der thermoplastischen Kunststoffolie das Vlies gleichmäßig bis ins Innere durchtränkt hat.
Beispiele für thermoplastische Kunststoffolien die auf das Faservlies lamimert werden können sind Folien aus thermoplastischen Kunstharzen, wie Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, gesättigte Polyester, Polyurethan, Polyvinylbutyral und Polyvinylchlorid. Diese Kunststoffolien können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Wie oben ausgeführt, ist für den Fall, daß im Vlies ein Bindemittel aus thermoplastischem Harz in Form von Fasern oder in Form von Pulver verwendet wird, ein Bindemittel bevorzugt das einen Schmelzpunkt hat, welcher gleich oder niedriger ist als der Schmelzpunkt der Kunststoffolie. Um die Massendichte des Vlieses zu verbessern, kann ein Bindemittel mit einem höheren Schmelzpunkt als die Kunststoffolie verwendet werden.
Wenn die Dicke der thermoplastischen Kunststoffolie höher ist, wird sie schwerer. Dagegen nimmt die mechanische Festigkeit ab, wenn die Dicke der Kunststoffolie geringer ist. Die bevorzugte Dicke ist daher 10 bis 300 um. Wenn das als Bindemittel verwendete Harz in Form von Fasern oder in Form von Pulvern gemeinsam verwendet wird, werden die anorganischen monofilen Fasern mit diesen Fasern oder diesem Pulver gebunden, was die Verwendung einer dünneren thermoplastischen Kunststoffolie ermöglicht.
Die thermoplastische Kunststoffolie kann auf jede beliebige Weise, wie Warmverschweißen oder Extrusionsbeschichten, auflaminiert werden.
Die aus dem Faservlies und den thermoplastischen Kunststoffolien bestehende Schichtplatte wird auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes wenigstens einer thermoplastischen Kunststoffolie erhitzt und bei dieser Temperatur gepreßt, wonach der Druck abgebaut und die Dicke wiederhergestellt wird, um eine heißformbare Verbundplatte zu erhalten, die anschließend heißgeformt wird. Die Verfahrensschritte des Pressens der Schichtplatte, des Druckabbaus, des Wiederherstellens der Dicke und des Heißformens der Schichtplatte sind ungefähr gleich wie im ersten Verfahren.
Während des Erhitzens und des Pressens schmelzen die thermoplastischen Kunststoffolien und durchtränken das Vlies aus anorganischen Fasern. Somit werden die anorganischen monofilen Fasern an ihren Kreuzungspunkten durch die Kunstharzkomponente verbunden, wobei viele Hohlräume im gesamten Vlies vorgesehen werden und in der Oberfläche des Vlieses wird durch das Schmelzen der Kunsstoffolien und das Durchtränken eine große Zahl von feinen Öffnungen gebildet, die mit den Hohlräumen im Inneren in Verbindung stehen, wodurch die akustischen Eigenschaften des geformten Gegenstandes verbessert werden. Im übrigen wird die große Zahl von feinen Öffnungen in der heißformbaren Schichtplatte gebildet und auch beim Heißformen schmilzt das Harz auf der Oberfläche unter Bildung von feinen Öffnungen. Um die Zahl dieser feinen Öffnungen weiter zu erhöhen, können beispielsweise mit einer Nadel Löcher in die Oberfläche des geformten Gegenstandes aus Verbundmaterial gemacht werden.
Im ersten und im zweiten Verfahren der vorliegenden Erfindung ist es möglich, daß vor dem Heißformen ein Schaum eines thermoplastischen Harzes mit geschlossenen Poren, das vorzugsweise viele Perforationen aufweist, und eine schmückende Außenhaut, die vorzugsweise luftdurchlässig ist, nacheinander auf eine Seite des Vlieses oder der heißformbaren Platte laminiert werden und das erhaltene Laminat dann heißgeformt wird. Der so hergestellte geformte Gegenstand aus Verbundmaterial ist insbesondere als Material für Innendecken von Automobilen brauchbar.
Beispiele für den Schaum aus thermoplastischen Harz sind Schäume von Polyolefinharzen, wie Polyethylen und Polypropylen, ein Schaum eines Ethylen/Vinylacetat-Copolymeren uns ein Schaum aus Polyvinylchlorid. Der Schaum aus Polyolefinharz, welcher das Ethylen/Vinylacetat-Copolymere enthält, ist wegen seiner guten Haftfähigkeit bevorzugt.
Ein solcher Schaum hat vorzugsweise eine Druckfestigkeit (gemessen nach JIS K 6767) von 0,1 bis 2,0 kg/cm². Wenn die Druckfestigkeit abnimmt, wird das Pressen nicht gründlich ausgeführt und die Haftfestigkeit nimmt ab. Wenn die Druckfestigkeit zunimmt, werden keine ausreichenden Puffereigenschaften erhalten.
Es ist bevorzugt, daß der vorgenannte Schaum mit vielen Perforationen versehen ist und daß die Perforationen einen Durchmesser von 0,1 bis 5 mm und einen Flächenanteil der Öffnungen von 0,5 bis 30% haben. Wenn der Durchmesser kleiner als 0,1 mm und der Flächenanteil der Öffnu ngen niedriger als 0,5% ist, nehmen die akustischen Eigenschaften ab. Wenn andrerseits der Durchmesser größer als 5 mm und der Flächenanteil der Öffnungen höher als 30% ist, geht die gleichmäßige Glätte der Oberfläche verloren.
Wenn der Schaum dünn ist, sind die Puffereigenschaften ungenügend. Wenn er dick ist ist die feine Formbarkeit der Oberfläche gering. Die Dicke des Schaumes ist daher vorzugsweise 0,5 bis 5 mm, besonders bevorzugt 1,0 bis 3,0 mm.
Das Material für die schmückende Außenhaut die einheitlich auf die Oberfläche des Schaumes laminiert ist, ist vorzugsweise luftdurchlässig und im allgemeinen können Gewebe und Vliese als die luftdurchlässigen Materialien für die schmückende Außenhaut verwendet werden.
Der obengenannte Schaum mit geschlossenen Poren und das Material für die schmückende Außenhaut werden nacheinander auf eine Seite des Faservlieses oder der Schichtplatte laminiert und sie werden miteinander verbunden und vereinigt.
Bei dieser Gelegenheit kann ein Klebstoff, wie ein Klebstoff in Form einer heißen Schmelze, auf den Schaum und das Material für die schmückende Außenhaut in solchem Maße aufgetragen werden, daß die Luftdurchlässigkeit nicht beeinträchtigt wird, und der Schaum und das Material für die schmükkende Oberfläche können anschließend nacheinander auflaminiert werden. Der Schaum und das Material für die schmückende Außenhaut können auch vorher durch Heißkleben oder mit einem Klebstoff, wie einem Klebstoff in Form einer heißen Schmelze, in solchem Maße miteinander verbunden werden, daß die Luftdurchlässigkeit nicht beeinträchtigt wird. Es kann ein Polyurethanschaum mit offenen Poren zwischen das Vlies oder die heißformbare Verbundplatte und das Material für die schmückende Außenhaut gelegt werden.
Da der geformte Gegenstand aus Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung aus einem Faservlies hergestellt wird, in welchem anorganische monofile Fasern teilweise mit einem thermoplastischen Harz als Bindemittel verbunden sind, wird ausreichende Festigkeit und Hitzebeständigkeit sowie ein höherer Hohlraumanteil erreicht als in herkömmlichen geformten Gegenständen, und es werden akustische Eigenschaften von hoher Qualität erreicht.
Der geformte Gegenstand aus Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise durch ein Verfahren hergestellt, welches das einmalige Erhitzen und Pressen des Vlieses, in welchem die anorganischen monofilen Fasern mit einem faser- und/oder pulverförmigen thermoplastischen Harz verbunden sind, dann das Wiederherstellen der Dicke und das Durchführen des Heißformens umfäßt. Die hohe Festigkeit wird durch das Verbinden der anorganischen monofilen Fasern mit dem Bindemittelharz beim Erhitzen und Pressen bewirkt und der ausreichende Hohlraumanteil wird durch das nachfolgende Wiederherstellen der Dicke erreicht. Da außerdem das anorganische Faservlies von der Oberfläche ausgehend zum Inneren hin mit dem Bindemittelharz durchtränkt wird und der Heißformung unterworfen wird, wird eine große Zahl von feinen Öffnungen in der Oberfläche gebildet die mit den Hohlräumen im Inneren in Verbindung stehen, um akustische Eigenschaften von hoher Qualität zu liefern.
Die durch Erhitzen, Pressen und Wiederherstellen der Dicke erhaltene heißformbare Faservliesschichtplatte besitzt gute Heißformbarkeit und kann mit einfachen Produktionsmitteln, wie mit einer Presse, leicht in eine wünschenswerte Form gebracht werden. Ein geformter Gegenstand, der eine Krümmung aufweist, welche der Krümmung einer Form entspricht, kann hergestellt werden.
Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutern die vorliegende Erfindung in noch speziellerer Weise.

Beispiel 1

Zerhackte Glasfaserstränge (Länge 50 mm, Durchmesser der monofilen Fasern 10 um) und Fasern aus Polyethylen von hoher Dichte (Durchmesser 30 um, Länge 50 mm, Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5) wurden im Gewichtsverhältnis von 4 : 1 in eine Kardiermaschine eingegeben wo die gehackten Glasfaserstränge zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden dann zu einem vliesartigen Material vereinigt. Das vliesartige Material wurde auf 30 Teilflächen/cm² genadelt, um ein Faservlies herzustellen, das eine Dicke von 10 mm hatte.
Auf beide Seiten des Faservlieses wurden Folien aus Polyethylen hoher Dichte (Dicke 100 um, Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5) laminiert. Dann wurden auf beide Seiten des Vlieses mit Glasfasern verstärkte Folien aus Polytetrafluorethylen laminiert. Das Laminat wurde 3 Minuten auf 200ºC erhitzt und dann mit einer auf 200ºC erhitzten Presse mit einem Druck von 10 kg/cm² zu einer Platte gepreßt. In diesem Fall war die Dicke des Laminates 0,6 mm. Die Preßdauer betrug 20 Sekunden. Nach dem Wegnehmen des Druckes wurden die Polytetrafluorethylenfolien auf beiden Seiten in ein Vakuum gesaugt, während die Temperatur bei 200ºC gehalten wurde, und die Dicke der Schichtstoffplatte wurde bis zu 9 mm wiederhergestellt. Danach wurde die Schichtstoffplatte 3 Minuten mit Luft gekühlt und die Polytetrafluorethylenfolien wurden abgezogen, um eine heißformbare Verbundplatte zu bilden.
Die so erhaltene Verbundplatte wurde in einen Wärmeschrank 2 Minuten auf 200ºC erhitzt und in einer Preßform, deren Temperatur 30ºC betrug, 1 Minute bei einem Druck von 1 kg/cm² gepreßt, um einen geformten Gegenstand zu erhalten. Die Preßform hatte einen dünnsten Teil von 3 mm und einen dicksten Teil von 8 mm. Der Krümmungsradius eines vertieften Teils der Preßform betrug 5 mm. Der so erhaltene geformte Gegenstand war ein schalenartig geformter Gegenstand von 1400 mm Länge und 1150 mm Breite.
Der durchschnittliche Hohlraumanteil des geformten Gegenstandes war 90%, der Hohlraumanteil im Bereich der Oberfläche betrug 70% und der Hohlraumanteil im inneren Bereich war 95%. Auf der Oberfläche betrug die Dichte der Öffnungen 50 Öffnungen/cm², der Durchmesser der Öffnungen war 2 bis 100 um und die meisten Öffnungen hatten einen Durchmesser von 30 bis 40 um.
Der so erhaltene geformte Gegenstand wurde einem Biegetest nach JlS K 7221 ( die Probe hatte eine Dicke von 5 mm, eine Breite von 50 mm und eine Länge von 150 mm) unterworfen und auf Heißformbarkeit (der Krümmungsradius eines Teils des geformten Gegenstandes entsprach dem Krümmungsradius des vertieften Teils der Preßform von 5 mm) und auf akustische Eigenschaften unter Verwendung eines Verfahrens mit vertikalem Einfall nach JIS A 1405 geprüft. Die Ergebnisse sind nachstehend tabelliert.
Maximale Biegebelastung (kg) 1,7 - 2,0
Biegefestigkeit (kg/cm²) 35 - 40
Biegemodul (kg/cm²) 3000 - 4000
Heißformbarkeit (Krümmungsradius: mm) 5,5
Akustische Eigenschaften (%)
0,80 kHz 67
1,00 kHz 81
1,25 kHz 81
1,60 kHz 80
2,00 kHz 78

Beispiel 2

Zerhackte Glasfaserstränge (Länge 50 bis 100 mm Durchmesser der monofilen Fasern 10 um) und Fasern aus Polyethylen (Länge 51 mm, Durchmesser 30 um, Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5) wurden im Gewichtsverhältnis von 1 : 2 in eine Kardiermaschine eingegeben, wo die gehackten Glasfaserstränge zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden dann zu einem vliesartigen Material vereimgt. Das vliesartige Material wurde auf 20 Teilflächen/cm² genadelt, um ein Faservlies berzustellen das eine Dicke von 10 mm und ein Gewicht von 800 g/m² hatte.
Das so erhaltene Vlies wurde in einen Heißlufttrockner gegeben wo es 3 Minuten bei 200ºC getrocknet wurde. Danach wurde das Vlies zwischen Walzen gepreßt deren Abstand 1 mm betrug. Das gepreßte Vlies wurde wieder in den Heißlufttrockner gegeben wo es 3 Minuten bei 200ºC gehalten wurde. Es wurde eine heißformbare Verbundplatte mit einer Dicke von 8 mm erhalten.
Beide Seiten der erhaltenen Verbundplatte wurden mit einem Infrarot-Erhitzer 3 Minuten auf 200ºC erhitzt und in eine Preßform mit einer Tiefe von 10 mm, einem Abstand zwischen den Formteilen von 5 mm und einem Krümmungsradius eines vertieften Teils von 5 mm (Temperatur der Preßform: 25ºC) gegeben, wo die Verbundplatte 2 Minuten bei einem Druck von 0,05 bis 1,0 kg/cm² gepreßt wurde, um einen schalenartigen geformten Gegenstand zu erhalten.
Der so erhaltene geformte Gegenstand wurde auf Biegefestigkeit und Biegemodul (gemäß JIS K 7221), Heißformbarkeit (der Krümmungsradius eines Teils des geformten Gegenstandes entsprach dem Krummungsradius von 5 mm des vertiefen Teils der Preßform), Dimensionsstabilität (Schrumpfung nach dem Erhitzen mit einem Heißlufttrockner auf 90ºC während 100 Stunden) und akustische Eigenschaften unter Verwendung eines Verfahrens mit vertikalem Einfall gemäß JIS A 1405 (1 kHz) geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 3

Zerhackte Glasfäserstränge (Länge 50 bis 100 mm, Durchmesser der monofilen Fasern 10 um) und Fasern aus Polyethylen (Länge 51 mm, Durchmesser 30 um, Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 20) wurden im Gewichtsverhältnis von 1 : 1 in eine Kardiermaschine eingegeben wo die gehackten Glasfaserstränge zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden dann zu einem vliesartigen Material vereinigt. Das vliesartige Material wurde auf 20 Teilflächen/cm² genadelt, um ein Faservlies herzustellen, das eine Dicke von 10 mm und ein Gewicht von 700 g/m² hatte.
Das erhaltene Vlies wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 erhitzt, zwischen Walzen mit einem Abstand von 1 mm gepreßt und weiter erhitzt, und anschließend wurde die Dicke wiederhergestellt. Es wurde ein Vlies von 7 mm Dicke erhalten. Auf beide Seiten des erhaltenen Vlieses wurde Polyethylen (Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5) durch Extrusionsbeschichtung aufgebracht, um eine heißformbare Verbundplatte zu bilden. Jede der Polyethylenschichten hatte ein Gewicht von 50 g/m².
Auf gleiche Weise wie in Beispiel 2 wurde aus der erhaltenen Verbundplatte ein geformter Gegenstand hergestellt und auf verschiedene Eigenschaften geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 1

Das in Beispiel 3 erhaltene Vlies wurde in einen Heißlufttrockner gegeben, wo es 3 Minuten auf 200ºC erhitzt wurde. Das erhitzte Vlies wurde dann zwischen Walzen mit einem Abstand von 1 mm gepreßt und abkühlen gelassen. Es wurde ein Vlies von 2,5 mm Dicke erhalten. Auf beide Seiten des erhaltenen Vlieses wurde Polyethylen (Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5) durch Extrusionsbeschichtung aufgebracht um eine heißformbare Verbundplatte zu bilden. Jede der Polyethylenschichten hatte ein Gewicht von 50 g/m².
Aus der erhaltenen Verbundplatte wurde wie in Beispiel 2 ein geformter Gegenstand hergestellt, mit der Ausnahne, daß der Abstand zwischen den Walzen 2 mm betrug, und wie in Beispiel 2 auf verschiedene Eigenschaften geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 4

Zerhackte Glasfaserstränge (Länge 50 bis 100 mm, Durchmesser der monofilen Fasern 10 um) und Polyethylenpulver (Korngröße 10,0 bis 200 um, Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5) wurden im Gewichtsverhältnis von 1 : 1 in eine Kardiermaschine eingegeben, wo die gehackten Glasfaserstränge zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden dann zu einem vliesartigen Material vereinigt. Das vliesartige Material wurde auf 20 Teilflächen/cm² genadelt, um ein Faservlies herzustellen, das eine Dicke von 7 mm und ein Gewicht von 700 g/m² hatte.
Das so erhaltene Vlies wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 3 erhitzt, zwischen Walzen gepreßt und dann wiederum erhitzt, um ein Vlies mit einer Dicke von 6 mm zu erhalten. Auf beiden Seiten des Vlieses wurde Polyethylen durch Extrusionsbeschichtung aufgebracht, um eine heißformbare Verbundplatte herzustellen.
Auf gleiche Weise wie in Beispiel 2 wurde ein geformter Gegenstand aus der erhaltenen Verbundplatte hergestellt und auf verschiedene Eigenschaften geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 5

Zerhackte Glasfaserstränge (Länge 40 bis 200 mm, Durchmesser der monofilen Fasern 9 bis 13 um) und Fasern aus Polyethylen (Länge 51 mm Durchmesser 30 um, Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 20) wurden im Gewichtsverhaltnis von 1 : 2 in eine Kardiermaschine eingegeben, wo die gehackten Glasfaserstrange zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden dann zu einem vliesartigen Material vereinigt. Das vliesartige Material wurde auf 20 Teilflächen/cm² genadelt, um ein Faservlies herzustellen das eine Dicke von 10 mm und ein Gewicht von 800 g/m² hatte. Auf beide Seiten des Vlieses wurden mit Glasfasern verstärkte Folien aus Polytetrafluorethylen (Dicke 150 um) laminiert, 3 Minuten auf 200ºC erhitzt und zwischen Walzen, die auf 200ºC aufgeheizt waren und einen Abstand von 1,3 mm hatten, gepreßt. Dann wurde der Druck weggenommen. Während die Temperatur bei 200ºC gehalten wurde, wurden die mit Glasfasern verstärkten Polytetrafluorethylenfolien von beiden Seiten mit einer Geschwindigkeit von 0,5 mm/Sekunde in ein Vakuum gesaugt, um die Dicke des Vlieses bis auf 9 mm wiederherzustellen. Dann wurde das Vlies 3 Minuten mit Luft gekühlt und die Polytetrafluorethylenfolien wurden abgezogen, um eine heißformbare Verbundplatte zu erhalten.
Die so erhaltene Verbundplatte wurde in einen Wärmeschränk 2 Minuten auf 200ºC erhitzt und in einer Preßform, deren Temperatur 30ºC betrug, 1 Minute bei einem Druck von 1 kg/cm² gepreßt, um einen geformten Gegenstand zu erhalten. Die Preßform hatte einen dünnsten Teil von 3 mm und einen dicksten Teil von 8 mm. Der Krümmungsradius eines vertieften Teils der Preßform betrug 5 mm. Der so erhaltene geformte Gegenstand war 1400 mm lang und 1150 mm breit.
Der so erhaltene geformte Gegenstand wurde in einen Heißlufttrockner gegeben, dessen Temperatur auf 95ºC eingestellt war, wo er 24 Stunden getrocknet wurde, während er an allen Seiten festgehalten wurde. Zu dieser Zeit wurde der Widerstand gegen Warmverformung (Grad des Durchhängens) gemessen. Ferner wurde die Biegefestigkeit nach JIS K 7221 (die Probe hatte eine Dicke von 6 mm, eine Breite von 50 mm und eine Länge von 150 mm) bestimmt. Außerdem wurden die akustischen Eigenschaften bei 1500 Hz unter Verwendung eines Verfahrens mit vertikalem Einfall nach JIS A 1405 gemessen. Die Heißformbarkeit des Verbundmaterials wurde durch Messen des Krümmungsradius eines Teils im geformten Gegenstand gemessen, der dem Krümmungsradius von 5 mm des vertieften Teils der Preßform entsprach. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.

Beispiel 6

Zerhackte Glasfaserstrange (Länge 50 bis 100 mm, Durchmesser der monofilen Fasern 10 um) und Fasern aus Polyethylen (Länge 51 mm, Durchmesser 30 um, Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 20) wurden im Gewichtsverhältnis von 3 : 1 in eine Kardiermaschine eingegeben wo die gehackten Glasfäserstränge zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden dann zu einem vliesartigen Material vereinigt. Das vliesartige Material wurde auf 20 Teilflächen/cm² genadelt. Anschließend wurden Polyethylenfolien (Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5, Gewicht 100 g/m²) auf beide Seiten des Vlieses laminiert, um eine Schichtstoffplatte von 10 mm Dicke und einem Gewicht von 800 g/m² herzustellen.
Die erhaltenen Schichtstoffplatte wurde in einen Heißlufttrockner gegeben, wo sie 3 Minuten auf 200ºC erhitzt wurde. Danach wurde die Platte zwischen zwei Walzen mit einem Abstand von 1 mm gepreßt und wieder in den Heißlufttrockner gegeben, wo sie 3 Minuten bei 200ºC gehalten wurde. Es wurde eine heißformbare Verbundplatte mit einer Dicke von 7 mm erhalten.
Beide Seiten der erhaltenen Verbundplatte wurden mit einem Infrarot-Erhitzer 3 Minuten auf 200ºC erhitzt. Die Platte wurde in eine Formpresse mit einer Tiefe von 10 mm, einen Abstand zwischen den Formteilen von 5 mm und einem Krümmungsradius eines vertieften Teils von 5 mm (bei einer Temperatur der Formpresse von 25ºC) gegeben, wo sie bei einem Druck von 0,05 bis 1,0 kg/cm² 2 Minuten gepreßt wurde. Es wurde ein schalenähnlicher geformter Gegenstand erhalten.
Der erhaltene geformte Gegenstand wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 2 auf Biegefestigkeit, Biegemodul, Formbarkeit, Dimensionsstabilität und akustische Eigenschaften geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 7

Zerhackte Glasfaserstränge (Länge 50 bis 100 mm, Durchmesser der monofilen Fasern 10 um) und Polyethylenpulver (Korngröße 100 bis 200 um, Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5) wurden im Gewichtsverhältnis von 2 : 1 in eine Kardiermaschine eingegeben, wo die gehackten Glasfaserstränge zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden dann zu einem vliesartigen Material vereinigt. Das vliesartige Material wurde auf 20 Teilflächen/cm² genadelt und dann wurden auf beide Seiten des vliesartigen Materials Polyethylenfolien (Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5, Gewicht 100 g/m²) laminiert, um eine Schichtstoffplatte mit einer Dicke von 10 mm und einem Gewicht von 800 g/m² zu erhalten.
Die erhaltene Schichtstoffplatte wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 6 erhitzt, zwischen Walzen gepreßt und dann erhitzt, um eine heißformbare Schichtstoffplatte mit einer Dicke von 7 mm herzustellen. Auf gleiche Weise wie in Beispiel 6 wurde aus der Schlchtstoffplatte ein geformter Gegenstand hergestellt und auf verschiedene Eigenschaften geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 8

Zerhackte Glasfäserstränge (Länge 50 bis 100 mm, Durchmesser der monofilen Fasern 10 um) wurden in eine Kardiermaschine eingegeben, wo die gehackten Glasfaserstränge zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden dann zu einem vliesartigen Material vereinigt. Das vliesartige Material wurde auf 20 Teilflächen/cm² genadelt. Danach wurden Polyethylenfolien (Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5, Gewicht 150 g/m²) auf beide Seiten des vliesartigen Materials laminiert, um eine Schichtsstoffplatte mit einer Dicke von 10 mm und einem Gewicht von 800 g/m² zu erhalten.
Die erhaltene Schichtstoffplatte wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 6 erhitzt, zwischen Walzen gepreßt und dann erhitzt, um eine heißformbare Schichtsstoffplatte mit einer Dicke von 7 mm herzustellen. Auf gleiche Weise wie in Beispiel 6 wurde aus der Schichtsstoffplatte ein geformter Gegenstand hergestellt und auf verschiedene Eigenschaften geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 2

Die in Beispiel 6 erhaltene Schichtstoffplatte wurde in einen Heißlufttrockner gegeben, wo sie 3 Minuten auf 200ºC erhitzt wurde. Dann wurde die Platte zwischen Walzen mit einem Abstand von 1 mm gepreßt und abkühlen gelassen. Es wurde eine Schichtsstoffplatte mit einer Dicke von 2,5 mm erhalten.
Aus der erhaltenen Schichtstoffplatte wurde wie in Beispiel 6 ein geformter Gegenstand hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Abstand zwischen den Formteilen 2 mm betrug, und wie in Beispiel 6 auf verschiedene Eigenschaften geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 9

Zerhackte Glastaserstrange (Länge 40 bis 200 mm, Durchmesser der monofilen Fasern 9 bis 13 um) wurden in eine Kardiermaschine eingegeben wo die gehackten Glasfaserstränge zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden dann zu einem vliesartigen Material vereinigt. Das vliesartige Material wurde auf 20 Teilflächen/cm² genadelt, um ein Vlies mit einer Dicke von 10 mm und einem Gewicht von 600 g/m² zu erhalten. Auf beide Seiten des Vlieses wurden Polyethylenfolien (Dicke 10 um, Gewicht 100 g/m², Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5) laminiert, um eine Schichtstoffplatte zu bilden. Auf beide Seiten der erhaltenen Schichtstoffplatte wurden mit Glasfasern verstärkte Polytetrafluorethylenfolien (Dicke 150 um) laminiert, 3 Minuten auf 200ºC erhitzt und mit einer Geschwindigkeit von 10 cm/Sekunde zwischen Walzen gepreßt, die auf 200ºC erhitzt waren und einen Abstand von 1,3 mm hatten. Danach wurde der Druck weggenommen und während die Temperatur bei 200 gehalten wurde, wurden die mit Glasfasern verstärkten Polytetrafluorethylenfolien von beiden Seiten mit einer Geschwindigkeit von 0,5 mm/Sekunde in ein Vakuum gesaugt, um die Dicke der Schichtstoffplatte bis zu 8 mm wiederherzustellen. Die Schichtstoffplatte wurde dann 3 Minuten mit Luft gekühlt und danach wurden die Polytetrafluorethylenfolien abgezogen. Es wurde eine heißformbare Verbundplatte erhalten.
Die erhaltene Verbundplatte wurde in einem Wärmeschrank 2 Minuten auf 200ºC erhitzt und dann mit einer Formpresse deren Temperatur 30ºC betrug, bei einem Druck von 1 kg/cm² gepreßt. Die Preßform hatte einen dünnsten Teil von 3 mm und einen dicksten Teil von 8 mm. Der Krümmungsradius des vertieften Teils der Formpresse betrug 5 mm. Der geformte Gegenstand war 1400 mm lang und 1150 mm breit.
Der geformte Gegenstand wurde im gleicher Weise wie in Beispiel 5 auf verschiedene Eigenschaften geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.

Beispiel 10

Zerhackte Glasfaserstränge (Länge 40 bis 200 mm, Durchmesser der monofilen Fasern 9 bis 13 um) und Fasern aus Polyethylen (Länge 50 mm, Durchmesser 30 um, Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 20) wurden im Gewichtsverhältnis von 4 : 1 in eine Kardiermaschine eingegeben, wo die gehackten Glasfaserstränge zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden dann zu einem vliesartigen Material vereinigt. Das vliesartige Material wurde auf 20 Teilflächen/cm² genadelt, um ein Faservlies herzustellen, das eine Dicke von 10 mm und ein Gewicht von 600 g/m² hatte. Auf beide Seiten des Vlieses wurden Polyethylenfolien (Dicke 100 um, Gewicht 100 g/m², Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5) laminiert, um eine Schichtstoffplatte zu bilden. Auf beide Seiten der Schichtstoffplatte wurden Polytetrafluorethylenfolien (Dicke 150 um) laminiert, 3 Minuten auf 200ºC erhitzt und mit einer Flachpresse 30 Sekunden bei einem Druck von 10 kg/cm² gepreßt. Nach dem Wegnehmen des Druckes wurden die Polytetrafluorethylenfolien, während die Temperatur auf 200ºC gehalten wurde, auf beiden Seiten in ein Vakuum gesaugt, um die Dicke der Schichtstoffplatte bis auf 9 mm wiederherzustellen. Danach wurde die Schichsstoffplatte 3 MInuten mit Luft gekühlt und die Polytetrafluorethylenfolien wurden abgezogen, um eine heißformbare Verbundplatte zu erhalten.
Die so erhaltene Verbundplatte wurde in einem Wärmeschrank 2 Minuten auf 200ºC erhitzt und dann mit einer Formpresse, deren Temperatur 30ºC betrug, 1 Minute mit einem Druck von 1 kg/cm² gepreßt um einen geformten Gegenstand zu bilden. Die Formpresse hatte einen dünnsten Teil von 3 mm und einen dicksten Teil von 8 mm. Der Krümmungsradius eines vertieften Teils der Formpresse betrug 5 mm. Der geformte Gegenstand war 1400 mm lang und 1150 mm breit.
Der geformte Gegenstand wurde wie in Beispiei 5 auf verschiedene Eigenschaften geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 1 Beispiel Biegefestigkeit (kg/cm²) Biegemodul (kg/cm²) Formbarkeit (Krümmungsradius) (mm) Dimensionsstabilität (%) Akustische Eigenschaften (1 KHz) (%) Vergleichsbeispiel Tabelle 2 Beispiel Widerstandsfähigkeit gegen Warmverformung (mm) Biegefestigkeit (kg/cm²) Akustische Eigenschaften (1 KHz) (%) Warmverformbarkeit (Krümmungsradius) (mm)

Beispiel 11

65 Gew.% Glasfaserstränge (Länge 40 bis 100 mm, Durchmesser der monofilen Fasern 9 bis 13 um) und 35 Gew.% Fasern aus Polyethylen hoher Dichte (Länge 40 bis 100 mm, Durchmesser 6 Denier, Schelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 20) wurden in eine Kardiermaschine gegeben, wo die Stränge zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden zu einem vliesartigen Material vereinigt. Das vliesartige Material wurde auf 20 Teilstücken/cm² genadelt um ein Faservlies mit einer Dicke von 10 mm und einem Gewicht von 500 g/m² zu erhalten,
Auf beide Seiten des Faservlieses wurden Folien aus Polyethylen von niedriger Dichte (Dicke 150 um, Schmelzpunkt 107ºC, Schmelzindex 5) laminiert. Das Laminat wurde erhitzt und in einer Presse bei 120ºC und einem Druck von 1 kg/cm² 10 Sekunden gepreßt, um die Dicke zu vermindern. Danach wurde der Druck weggenommen und das Laminat wurde 20 Sekunden bei 120ºC gehalten, um die Dicke zu erhöhen, Es wurde eine heißformbare Verbundplatte mit einer Dicke von 8,3 mm erhalten.
Die obige Verbundplatte wurde von beiden Seitern mit einem Infrarot-Erhitzer erhitzt bis die Temperatur der Oberfläche 170ºC erreichte und dann unmittelbar in eine Formpresse gegeben, deren Temperatur 30ºC betrug, wo sie unter einem Druck von 1 kg/cm² 1 Minute zu ihrer endgültigen Gestalt geformt wurde. Die Preßform hatte einen dünnsten Teil von 2,5 mm und einen dicksten Teil von 5 mm, Die Heißformbarkeit wurde durch Prüfen bestimmt, ob der geformte Gegenstand in eine Form gebracht worden war, die der Vertiefung in der Preßform entsprach.
Die Widerstandsfähigkeit des geformten Gegenstandes gegen Warmverformung (Grad des Durchhängens) wurde gemessen nachdem der geformte Gegenstand in einem Heißluftwärmeschränk bei 95ºC 24 Stunden erhitzt worden war, während er an allen Seiten festgehalten wurde. Außerdem wurde aus dem obigen geformten Gegenstand eine Probe mit einer Dicke von 5 mm, einer Breite von 50 mm und einer Länge von 150 mm ausgeschnitten und nach JIS K 7221 auf Biegefestigkeit und Biegemodul geprüft. Außerdem wurde von dem geformten Gegenstand eine weitere Probe ausgeschnitten, die eine Dicke von 8 mm und einen Durchmesser von 90 mm hatte, und nach JIS A 1405 bei 1000 Hz unter Anwendung eines Verfahrens mit vertikalem Einfall auf akustische Eigenschaften geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.

Beispiel 12

Eine heißformbare Verbundplatte mit einer Dicke von 8,7 mm wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 11 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Fasern aus Polyethylen von hoher Dichte durch Polyesterfasern (Schmelzpunkt 160ºC) ersetzt wurden.
Aus der Verbundplatte wurde wie in Beispiel 11 ein geformter Gegenstand hergestellt, mit der Ausnahme daß die Temperatur der Oberfläche beim Formen der Verbundplatte in ihre endgültige Gestalt auf 200ºC abgeändert wurde. und wie in Beispiel 11 auf verschiedene Eigenschaften geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabeile 3 angegeben. Tabelle 3 Beispiel Biegefestigkeit (kg/cm²) Biegemodul (kg/cm²) Widerstandsfähigkeit gegen Warmverformung (mm) Akustische Eigenschaften (%) (1 KHz) Heißformbarkeit

Beispiel 13

Zerhackte Glasfaserstränge (Länge 50 bis 100 mm, Durchmesser der monofilen Fasern 10 um) und Fasern aus Polyethylen von hoher Dichte (Länge 51 mm, Durchmesser 30 um, Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 20) wurden im Gewichtsverhältnis von 3 : 1 in eine Kardiermaschine eingegeben, wo die gehackten Glasfaserstränge zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden dann zu einem vliesartigen Material vereinigt. Das vliesartige Material wurde auf 30 Teilflächen/cm² genadelt, um ein Faservlies zu erhalten.
Auf beide Seiten des Vlieses wurden Folien aus Polyethylen von hoher Dichte (Schmelzpunkt 135ºC, Gewicht 100 g/m², Schmelzindex 5) laminiert, um eine Schichtstoffplatte mit 10 mm Dicke und einem Gewicht von 800 g/m² zu bilden. Nachdem die Schichtstoffplatte 3 Minuten bei 200ºC in einem Wärmeschrank erhitzt worden war, wurde das Laminat zwischen einem Walzenpaar gepreßt, das einen Abstand von 1 mm hatte. Dann wurde der Druck weggenommen und die Dicke wiederhergestellt, während die Schichtstoffplatte wiederum im Wärmeschrank 3 Minuten bei 200ºC gehalten wurde. Es wurde eine heißformbare Verbundplatte erhalten, die eine Dicke von 7 mm hatte.
In der heißformbaren Verbundplatte waren die Glasfasern teilweise durch die als Bindemittel verwendeten Fasern und Folien aus Polyethylen von hoher Dichte verbunden und es wurden über die ganze Platte viele Hohlräume gebildet. Dadurch wurde der Platte Luftdurchlässigkeit verliehen.
Die heißformbare Verbundplatte wurde auf beiden Seiten mit einem Infrarot-Erhitzer 3 Minuten auf 200ºC erhitzt. Auf eine Seite der erhitzten heißformbaren Verbundplatte wurden schnell ein Schaum mit geschlossenen Poren aus vernetztem Polyethylen von niedriger Dichte (Dicke 2 mm, Druckfestigkeit 0,3 kg/cm²), die mit einer großen Zahl von Perforationen versehen wur, von denen jede bei einem Flächenanteil der Öffnungen von 5% einen Durchmesser von 1,5 mm hatte, und dann eine schmükkende, aus einem luftdurchlässigen Vlies von 1 mm Dicke hergestellte Außenhaut laminiert.
Im übrigen wurden der Schaum und das Vlies im voraus mit einem Heißkleber vom Chloropren-Typ vollständig miteinander verbunden, um die Luftdurchlässigkeit des Schaumes und des Vlieses nicht zu beeinträchtigen.
Das obige Laminat wurde in eine Presse (Tiefe 10 mm, Abstand der Formteile 8 mm, Krümmungsradius der Vertiefung 5 mm) gegeben, deren Temperatur auf 25ºC gehalten wurde, wo es 25 Sekunden mit einem Druck von 0.2 kg/cm² gepreßt wurde. Es wurde ein Material für Innendecken von Automobilen erhalten.
Das erhaltene Material für Innendecken von Automobilen war luftdurchlässig. Es wurde auf Heißformbarkeit, Wärmebeständigkeit, Biegefestigkeit, akustische Eigenschaften und Verbundfestigkeit geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben.
Die Heißformbarkeit wurde durch Messen des Krümmungsradius eines Teils im Material für Innendecken gemessen, der dem Krümmungsradius von 5 mm der Vertiefung in der Preßform entsprach. Die Dimensionsstabilität wurde durch Messen der Schrumpfung besimmt, nachdem das Material für Innendecken in einem Wärmeschrank 100 Stunden auf 90ºC erhitzt worden war. Die Biegefestigkeit wurde durch Ausschneiden einer Probe mit einer Dicke von 8 mm, einer Breite von 100 mm und einer Länge von 150 mm aus dem Material für Innendecken und Prüfung nach JIS K 7221 bestimmt. Die akustischen Eigenschaften wurden durch Ausschneiden einer Probe mit einer Dicke von 8 mm und einem Durchmesser von 90 mm aus dem Material hier Innendecken und Prüfen nach JIS A 1405 unter Verwendung eines Verfahrens mit vertikalem Einfall (1,5 kHz) bestimmt. Die Verbundstärke wurde durch Abziehen der heißformbaren Verbundplatte und des Schaumes an einem Ende einer Probe von 25 mm Breite und 150 mm Länge und Durchführung eines 180º Scherkraft-Tests (Ziehgeschwindigkeit 300 mm/Minute) bestimmt.

Beispiel 14

Beispiel 13 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß ein Schaum aus vernetztem Polyethylen von niedriger Dichte mit einer Druckfestigkeit von 1,0 kg/cm² verwendet wurde, und ein offenporiger Weichschaum aus Polyurethan mit einer Druckfestigkeit von 0,03 kg/cm² und einer Dicke von 1 mm zwischen den Polyethylenschaum und das Material fiir die schmückende Außenhaut gelegt wurde und die Materialien vollständig mit einem Klebstoff verbunden wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben. Tabelle 4 Beispiel Heißformbarkeit (mm) Dimensionsstabilität (%) Biegefestigkeit (kg/cm²) Akustische Eigenschaften (1,5 KHz) (%) Klebefestigkeit (kg/25 mm Breite) (der Polyethylenschaum wurde zerstört) (ein Teil des Polyethylenschaumes wurde zerstört)

Beispiel 15

Zerhackte Glasfaserstränge (Länge 40 bis 200 mm, Durchmesser der monofilen Fasern 9 bis 13 um) und Fasern aus Polyethylen (Länge 50 mm, Durchmesser 30 um, Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5) wurden im Gewichtsverhaltnis von 4 : 1 in eine Kardiermaschine eingegeben, wo die gehackten Glasfaserstränge zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden dann zu einem vliesartigen Material vereinigt. Das vliesartige Material wurde auf 20 Teilflächen/cm² genadelt, um ein Faservlies herzustellen, das eine Dicke von 10 mm und ein Gewicht von 500 g/m² hatte. Auf beide Seiten des Vlieses wurden Polyethylenfolien (Dicke 100 um und 200 um, Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5) lamimert, um eine Schichtstoffplatte zu erhalten. Auf beide Seiten der Schichtstoffplatte wurden mit Glasfasern verstärkte Polytetrafluorethylenfolien (Dicke 150 um) laminiert. Das Laminat wurde erhitzt, während es mit einer Presse, deren unteres Formteil (auf der Seite der Polyethylenfolie mit 200 um Dicke) eine Temperatur von 200ºC und deren oberes Formteil (auf der Seite der Polyethylenfolie mit 100 um Dicke) eine Temperatur von 50ºC hatte, 3 Minuten bei einem Druck von 0,2 kg/cm² gepreßt wurde. Die Prüfung mit einem Wärmefühler zeigte an, daß die Polyethylenfolie an der unteren Seite der Formpresse 200ºC und die Polyethylenfolie an der oberen Seite der Formpresse 115ºC erreichte. Es wurde gefunden, daß die Polyethylenfolie an der unteren Seite der Pressform geschmolzen war. Danach wurde der Druck der Presse auf 10 kg/cm² erhöht und 20 Sekunden aufrechterhalten. Dann wurden die Polytetrafluorethylenfolien auf beiden Seiten bei den obengenannten Temperaturen in ein Vakuum gesaugt, um die Dicke der Schichtstoffplatte bis zu 9 mm wiederherzustellen. Danach wurde die Schichtstoffplatte 3 Minuten mit Luft gekühlt und anschließend wurden die Polytetrafluorethylenfolien abgezogen. Es wurde eine heißformbare Verbundplatte erhalten. In der Verbundplatte hatte das Polyethylen an der unteren Seite der Preßform das Vlies durchtränkt und die Polyethylenfolie an der oberen Seite der Preßform war in Form eines Films erhalten geblieben.
Die erhaltene Verbundplatte wurde mit einem Infrarot-Erhitzer auf der unteren Seite der Preßform auf 200ºC und auf der oberen Seite der Preßform auf 120ºC erhitzt. Die Platte wurde mit einer Formpresse, deren Temperatur 30ºC betrug, bei einem Druck von 1 kg/cm² eine Minute gepreßt, um einen geformten Gegensand zu erhalten. Die Preßform hatte einen dünnsten Teil von 3 mm und einen dicksten teil von 8 mm. Der Krümmungsradius der Vertiefung der Preßform war 5 mm. Der geformte Gegenstand war 1400 mm lang und 1150 mm breit. In der Oberfläche des geformten Gegenstandes wurden auf der Oberseite der Preßform eine große Zahl von kleinen Öffnungen gebildet.
Der erhaltene geformte Gegenstand wurde in einen Heißlufttrockner gegeben, dessen Temperatur auf 95ºC eingestellt war, wo er 24 Stunden erhitzt wurde, während er an allen Seiten festgehalten wurde. Zu dieser Zeit wurde die Beständigkeit gegen Warmverformung (Grad des Durchhängens) gemessen. Die Biegefestigkeit und das Biegemodul wurden durch Messung an einer Probe mit einer Dicke von 6 mm, einer Breite von 50 mm und einer Länge von 150 mm nach JIS K 7221 bestimmt. Die akustischen Eigenschaften bei 1000 Hz wurden nach JIS A 1405 unter Verwendung eines Verfahrens mit vertikalem Einfall gemessen. Die Luftdurchlässigkeit wurde ebenfalls gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 angegeben.

Beispiel 16

Zerhackte Glasfaserstrange (Länge 40 bis 200 mm, Durchmesser der monofilen Fasern 9 bis 13 um) und Fasern aus Polyethylen (Länge 50 mm, Durchmesser 30 um, Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5) wurden im Gewichtsverhältnis von 4 : 1 in eine Kardiermaschine eingegeben, wo die gehackten Glasfaserstränge zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden dann zu einem vliesartigen Material vereinigt. Das vliesartige Material wurde auf 20 Teilflächen/cm² genadelt, um ein Faservlies herzustellen, das eine Dicke von 10 mm und ein Gewicht von 500 g/m² hatte. Auf beide Seiten des Vlieses wurden eine Polyethylenfolie (Dicke 200 um, Gewicht etwa 200 g/m², Schmelzpunkt 135, Schmelzindex 5) und eine Polypropylenfolie (Dicke 100 um, Gewicht etwa 100 g/cm², Schmelzpunkt 165ºC, Schmelzindex 1) laminiert, um eine Schichtstoffplatte zu erhalten. Auf beide Seiten der Schichtstoffplatte wurden mit Glasfasern verstärkte Polytetrafluorethylenfolien (Dicke 150 um) laminiert, 3 Minuten auf 160ºC erhitzt und mit einer Flachpresse bei einem Druck von 10 kg/cm² 20 Sekunden gepreßt. Der Druck wurde weggenommen und während die Temperatur bei 160ºC gehalten wurde, wurden die Polytetrafluorethylenfolien dann auf beiden Seiten in ein Vakuum gesaugt, um die Dicke der Schichtstoffplatte bis zu 9 mm wiederherzustellen. Danach wurde die Schichtstoffplatte 3 Minuten mit Luft gekühlt und die Polytetrafluorethylenfolien wurden abgezogen, um eine heißformbare Verbundplatte zu erhalten.
Die erhaltene Verbundplatte wurde in einem Wärmeschrank 2 Minuten auf 160ºC erhitzt und dann in einer Formpresse, deren Temperatur 30ºC betrug, bei einem Druck von 1 kg/cm² 1 Minute gepreßt, um einen geformten Gegenstand herzustellen. Die Preßform hatte einen dünnsten Teil von 3 mm und einen dicksten Teil von 8 mm. Der Krümmungsradius der Vertiefung in der Formpresse betrug 5 mm. Der geformte Gegenstand war 1400 mm lang und 1150 mm breit. Auf der Seite der Polyethylenfolie wurde im geformten Gegenstand eine große Zahl von kleinen Öffnungen gebildet. Der Krümmungsradius des Teils des geformten Gegenstandes, welcher dem Krümmungsradius von 5 mm der Vertiefung in der Formpresse entsprach, war 5,4 mm.
Der geformte Gegenstand wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 15 auf verschiedene Eigenschaften geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 angegeben.

Beispiel 17

Zerhackte Glasfaserstränge (Länge 40 bis 200 mm, Durchmesser der monofilen Fasern 9 bis 13 um) und Fasern aus Polyethylen (Länge 50 mm, Durchmesser 30 um, Schmelzpunkt 135ºC, Schmelzindex 5) wurden im Gewichtsverhaltnis von 4 : 1 in eine Kardiermaschine eingegeben, wo die gehackten Glasfäserstränge zu monofilen Fasern geöffnet wurden. Beide Materialien wurden dann zu einem vliesartigen Material vereinigt. Das vliesartige Material wurde auf 20 Teilflächen/cm² genadelt, um ein Faservlies herzustellen, das eine Dicke von 10 mm und ein Gewicht von 500 g/m² hatte. Auf beide Seiten des Vlieses wurden Polyethylenfolien (Dicke 150 um, verschiedene Schmelzindices von 0,5 und 15) laminiert.
Auf beide Seiten der erhaltenen Schichtstoffplatte wurden mit Glasfasern verstärkte Polytetrafluorethylenfolien (Dicke 150 um) laminiert, 3 Minuten auf 160ºC erhitzt und bei einem Druck von 10 kg/cm² mit einer Flachpresse 20 Sekunden gepreßt. Der Druck wurde weggenommen, und während die Temperatur bei 160ºC gehalten wurde, wurden die Polytetrafluorethylenfolien dann auf beiden Seiten in ein Vakuum gesaugt, um die Dicke der Schichtstoffplatte bis zu 9 mm wiederherzustellen. Danach wurde die Schichtstoffplatte 3 Minuten mit Luft gekühlt und die Polytetrafluorethylenfolien wurden abgezogen, um eine heißformbare Verbundplatte herzustellen. Auf der Seite der Polyethylenfolie mit dem Schmelzindex von 15 wurde eine große Zahl von kleinen Öffnungen in der Oberfläche Verbundplatte gebildet.
Die erhaltene Verbundplatte wurde in einem Wärmeschrank 2 Minuten auf 160ºC erhitzt und dann bei einem Druck von 1 kg/cm² 1 Minute in einer Formpresse gepreßt, deren Temperatur 30ºC betrug, um einen geformten Gegenstand zu erhalten. Die Preßform hatte einen dünnsten Teil von 3 mm und einen dicksten Teil von 8 mm. Der Krümmungsradius der Vertiefung in der Preßform war 5 mm. Der geformte Gegenstand war 1400 mm lang und 1150 mm breit..
Der Krümmungsradius des Teils des geformten Gegenstandes, welcher dem Krümmungsradius von 5 mm der Vertiefung in der Preßform entsprach war 5,5 mm. Der erhaltene geformte Gegenstand wurde wie in Beispiel 2 auf Dimensionsstabilität und wie in Beispiel 15 auf verschiedene andere Eigenschaften geprüft. Es wurde der Widerstand gegen Warmverformung (100 Stunden bei 90ºC), die akustischen Eigenschaften bei 100 Hz mit einem Verfahren mit vertikalem Einfall und die Luftdurchlässigkeit gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 angegeben. Tabelle 5 Beispiel Biegefestigkeit (kg/cm²) Biegemodul (kg/cm²) Heißformbarkeit (Krümmungsradius) (mm) Widerstand gegen Warmverformung (mm) Akustische Fähigkeiten (%) Luftdurchlässigkeit Dimensionsstabilität (%)
Die Hohlraumanteile der in Beispielen 1 bis 17 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 erhaltenen heißformbaren Verbundplatten und geformten Gegenständen aus Verbundmaterial sowie die Ergebnisse der mikroskopischen Beobachtung von feinen Öffnungen (Durchmesser und Flächenanteil der Öffnungen) auf der Oberfläche der geformten Gegenstände aus Verbundmaterial sind in Tabelle 6 angegeben. Tabelle 6 Beispiel Hohlraumanteil der heißformbaren Verbundplatte (%) Hohlraumanteil des geformten Gegenstandes aus Verbundmaterial (%) Mikroskopische Beobachtung der feinen Öffnungen auf der Oberfläche des geformten Gegenstandes aus Verbundmaterial (Durchschnitt von 10 Aufnahmen, 50-fache Vergrößerung) Durchmesser der feinen Öffnungen: um (meist um) (kein Film) Durchmesser d. feinen Öffnungen: meist 10-50 um (max. 300 um) Flächenanteil der Öffnungen: % Tabelle 6 (Fortsetzung) Beispiel Hohlraumanteil der heißformbaren Verbundplatte (%) Hohlraumanteil des geformten Gegenstandes aus Verbundmaterial (%) Mikroskopische Beobachtung der feinen Öffnungen auf der Oberfläche des geformten Gegenstandes aus Verbundmaterial (Durchschnitt von 10 Aufnahmen, 50-fache Vergrößerung) Vergl.-Beispiel Porenzahl der Platte (%) dicker Teil Porenzahl des geformten Gegenstandes (%) Durchmesser der feinen Öffnungen: um Oberflächenanteil: 18,2% mit einer Haut überzogen (unklar, ob feine Öffnungen vorhanden sind) Flächenanteil der Öffnungen: % (Vorderseite) % (Rückseite)

Claims

1. Geformter Gegenstand aus Verbundmaterial, welcher einen Hohlraumanteil von 70 bis 98% hat und aus einem nichtgewebten Faservlies hergestellt ist, in welchem monofile anorganische Fasern mit einer Länge von 10 bis 200 mm und einem Durchmesser von 2 bis 30 um mit einem thermoplastischen Harz als Bindermittel teilweise gebunden sind, wobei das Bindemittel im Bereich der Oberfläche dichter verteilt ist als im Inneren des Vlieses und wobei im gesamten Vlies Hohlräume vorhanden sind, die mit Öffnungen in mindestens einer Oberfläche des Vlieses in Verbindung stehen.

2. Geformter Gegenstand aus Verbundmaterial nach Anspruch 1, worin die anorganischen monofilen Fasern Glasfasern sind.

3. Geformter Gegenstand aus Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 oder 2, worin das Bindemittel ein thermoplastisches Harz ist, das aus Polyethylen, Polypropylen, gesättigten Polyestern, Polyamiden und Mischungen von zwei oder mehreren dieser thermoplastischen Harze ausgewählt ist.

4. Geformter Gegenstand aus Verbundmaterial nach einem der vorausgehenden Ansprüche, worin der Durchmesser von mehr als 50% der Öffnungen 2 bis 50 um und die Dichte der Öffnungen 100 Öffnungen/cm² beträgt.

5. Geformter Gegenstand aus Verbundmaterial nach Anspruch 4, worin der Durchmesser von 75% oder mehr der Öffnungen 2 bis 50 um beträgt.

6. Geformter Gegenstand aus Verbundmaterial nach einem der vorausgehenden Ansprüche, worin die scheinbare Dichte der Matte 0,01 bis 0,2 g/cm³ beträgt.

7. Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus Verbundmaterial nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welches das Formen eines nichtgewebten, aus monofilen anorganischen Fasern von 10 bis 200 mm Länge und einem Durchmesser von 2 bis 30 um bestehenden Faservlieses und eines faserigen oder pulverigen thermoplastischen Harzes als Bindemittel, das Erhitzen des Faservlieses auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des als Bindemittel verwendeten thermoplastischen Harzes, das Pressen des Faservlieses bei dieser Temperatur, dann das Nachlassen des Druckes, das Wiederherstellen der Dicke des Faservlieses dadurch, daß man beide Seiten des gepreßten Materials nach dem Nachlassen des Druckes bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Bindemittels auseinanderzieht, um eine heißformbare Verbundplatte zu erhalten, und das Heißformen der erhaltenen Verbundplatte umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, worin das Faservlies auf eine Temperatur erhitzt wird, die 10 bis 70ºC höher ist als der Schmelzpunkt des Bindemittels und die Erhitzungszeit 1 bis 10 Minuten beträgt.

9. Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welches das Formen eines nur aus monofilen anorganischen Fasern von 10 bis 200 mm Länge und einem Durchmesser von 2 bis 30 um oder eines aus diesen monofilen anorganischen Fasern und einem faserigen und/oder pulverigen thermoplastischen Harz als Bindemittel bestehenden, nichtgewebten Faservlieses, das Aufbringen einer oder mehrerer aus einem thermoplastischen Harz bestehenden Folien auf mindestens eine Seite des nichtgewebten Faservlieses, das Erhitzen der Schichtplatte auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes von mindestens einer Folie aus thermoplastischem Harz, das Pressen der Schichtplatte bei dieser Temperatur, dann das Nachlassen des Druckes, das Wiederherstellen der Dicke des Faservlieses dadurch, daß man beide Seiten des gepreßten Materials nach dem Nachlassen des Druckes bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Bindemittels auseinanderzieht, um eine heißformbare Verbundplatte zu erhalten, und das Heißformen der erhaltenen Verbundplatte umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, worin das thermoplastische Harz, aus dem die Folie besteht aus Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, gesättigten Polyestern, Polyamiden und Mischungen von zwei oder mehreren dieser thermoplastischen Harze ausgewählt ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, worin auf beiden Seiten des nichtgewebten Faservlieses Folien aus dem gleichen thermoplastischen Harz aufgebracht werden.

12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, worin Folien aus thermoplastischem Harz auf die Seiten des nichtgewebten Faservlieses auflaminiert werden, deren Schmelzpunkte um 10 bis 50ºC voneinander verschieden sind, und die Temperatur, auf welche die Schichtplatte erhitzt wird, zwischen den Schmelzpunkten der Folien liegt.

13. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, worin Folien aus thermoplastischen Harz auf die Seiten des nichtgewebten Faservlieses aufgebracht werden, deren Schmelzpunkte ungefähr gleich sind, deren Schmelzindizes (MI's) jedoch voneinander verschieden sind, wobei der Schmelzindex der einen Folie aus thermoplastischem Harz 2 bis 40 g/10 min und der Schmelzindex der anderen 1 bis 7 g/10 min beträgt.

14. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, worin zwei oder mehrere Lagen von Folien aus thermoplastischen Harz mit verschiedenem Schmelzindex in der Weise auf eine Seite des nichtgewebten Faservlieses laminiert werden, daß ihre Schmelzindizes von der äußeren zur inneren Lage zunehmen.

15. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, worin zwei oder mehrere Lagen von Folien aus thermoplastischem Harz in der Weise auf eine Seite des nichtgewebten Faservlieses laminiert werden, daß ihre Schmelzpunkte von der äußeren Lage zur inneren Lage aufeinanderfolgend abnehmen.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15, worin das nichtgewebte Faservlies wahlweise durch Einführen der Stränge von anorganischen Fasern allein oder durch Einführen der Stränge von anorganischen Fasern und des thermoplastischen Bindemittelharzes in eine Kardiermaschine, wo die Stränge in monofile Fasern aufgeteilt werden, und durch Vereinigen beider Komponenten hergestellt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 16, welches den Schritt des Nadelns des Vlieses einschließt.

18. Verfahren nach einem der Anpsrüche 7 bis 17, worin das Pressen mit einer Presse bei einem Druck von 0,1 bis 10 kg/cm² durchgeführt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 18, worin das Pressen mit Walzen durchgeführt wird, wobei der Abstand zwischen den Walzen 1/5 bis 1/20 der ursprünglichen Dicke des zu pressenden Materials beträgt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 19, worin beide Seiten nach außen gezogen werden, indem man dünne Plattern, die aus Materialien hergestellt sind, welche durch Schmelzen am geschmolzenen Bindemittel aber nicht am nichtgeschmolzenen Bindemittel haften, vor dem Pressen auf beide Seiten der Verbundplatte laminiert, und die Platten nach dem Nachlassen des Druckes, während das Bindemittel geschmolzen ist, im Vakuum nach außen saugt.

21. Verfahren nach Anspruch 20. worin die beiden dünnen Platten aus mit Glasfasern verstärkten Polytetrafluorethylenplatten, Platten, deren Oberfläche mit Polytetrafluorethylen behandelt wurde, und Polyesterplatten, die einer Behandlung zum Ablösen von einer Gießform unterworfen wurden, ausgewählt sind.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 21, worin das aus Fasern oder aus Pulver bestehende thermoplastische Bindemittelharz aus Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, gesättigten Polyestern, Polyamiden oder Mischungen davon ausgewählt ist.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 22, worin das Gewichtsverhältnis der anorganischen monofilen Fasern zum thermoplastischen Bindemittelharz 1: 5 bis 5 : 1 beträgt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 23, worin das aus Fasern bestehende thermoplastische Harz eine Länge von 5 bis 200 mm und einen Durchmesser von 3 bis 50 um hat.