DE4024274C2 - Method for producing a padded polypropylene equipment part, in particular for vehicles - Google Patents
Method for producing a padded polypropylene equipment part, in particular for vehiclesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines gepolsterten Polypro pylen-Ausstattungsteiles insbesondere für Fahrzeuge, das eine Trägerschicht, eine Polsterschicht und eine folienartige Oberflächenschicht aufweist. Es wird angestrebt, Kunststoffteile in zunehmenden Maße recyclingfähig zu ge stalten. Bei mehrschichtigen Teilen sollten dabei alle Schichten aus dem glei chen Grundmaterial bestehen. Wegen seiner ausgezeichneten Recyclingfähig keit soll daher für gepolsterte Fahrzeug-Austattungsteile, so beispielsweise In strumententafeln, Armlehnen, Handschuhkastendeckel, oder dgl. Polypropylen als Kunststoff zum Einsatz kommen.The invention relates to a method for producing a padded polypro pylen equipment part, in particular for vehicles, which has a carrier layer, has a cushion layer and a film-like surface layer. The aim is to make plastic parts increasingly recyclable design. In the case of multi-layer parts, all layers should be the same Chen basic material exist. Because of its excellent recyclability speed should therefore be used for upholstered vehicle equipment, such as In instrument panels, armrests, glove box covers, or the like. Polypropylene are used as plastic.
In der DE 38 42 846 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyolefin- Sandwich-Formteilen beschrieben, welches als klassischer Partikelschaumpro zess bezeichnet werden kann. Hierbei werden auf den Aufschäumprozess hin getrimmte Schaumperlen durch Beaufschlagen mit Heißdampf aufgeschäumt. Dieses Verfahren ist dabei nicht universell anwendbar, insbesondere auch auch nicht für die Herstellung eines zumindest dreischichtigen Formkörpers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der vorliegenden Endung. Im übrigen ist ein sol cher dreischichtiger Formkörper aus anderen Materialien aus der DE 38 37 221 A1 bekannt.DE 38 42 846 A1 describes a process for the production of polyolefin Sandwich moldings described, which as a classic particle foam pro process can be called. Here are the foaming process trimmed foam pearls are foamed by applying hot steam. This method is not universally applicable, in particular also not for the production of an at least three-layer molded body after the Preamble of claim 1 of the present extension. For the rest is a sol cher three-layer molded body made of other materials from the DE 38 37 221 A1 known.
Zumindest internen Stand der Technik bildet der Vorschlag, ein Polypropylen- Trägerteil, das zusätzlich Talkum enthalten kann, sowie ein vorgefertigtes Poly propylen-Partikelschaum-Teil und eine tiefgezogene Polypropylen-Oberflächen folie in der genannten Reihenfolge miteinander zu verbinden. Hierzu werden auf die beiden Seiten des Partikelschaum-Teiles entsprechende Haftmittel aufgetra gen. Dabei kann die Oberflächenfolie selbst auch mehrschichtig aufgebaut sein und insbesondere auf der Außenseite gewisse Beimengungen von EPDM zur Verbesserung der Haptik enthalten.At least internal state of the art is the proposal to use a polypropylene Carrier part, which may also contain talc, and a prefabricated poly propylene particle foam part and a deep-drawn polypropylene surface to connect the foil in the order mentioned. To do this, click on apply appropriate adhesive to both sides of the particle foam part gen. The surface film itself can also be constructed in multiple layers and especially on the outside certain admixtures of EPDM Haptic improvement included.
Problematisch ist hier jedoch die Haftung zwischen dem Partikelschaum sowie der Trägerschicht bzw. der Oberflächenschicht, da dieser Partikelschaum Ähn lichkeiten mit den bekannten Styroporblöcken aufweist. Zum anderen tritt am bekannten Polypropylen-Partikelschaum bei höheren Temperaturen Schwund auf.However, the problem here is the adhesion between the particle foam and the carrier layer or the surface layer, since this particle foam resembles features with the known polystyrene blocks. On the other hand, known polypropylene particle foam shrinkage at higher temperatures on.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Herstellverfahren für ein mehrschichti ges, gepolstertes Polypropylen-Ausstattungsteil aufzuzeigen, bei dem eine opti male Verbindung der einzelnen Schichten untereinander ermöglicht wird. Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß eine folienartige Polypropylen- Oberflächenschicht und eine vorgefertigte Polypropylen-Trägerschicht in ein Formwerkzeug eingebracht werden und zwischen die folienartige Polypropylen- Oberflächenschicht und die vorgefertigte Polypropylen-Trägerschicht ein unter Wärmeeinfluß aufschäumbares Polypropylen-Material für die Polsterschicht in Form von Granulat eingebracht und anschließend durch Erhitzen des Form werkzeuges das Granulat zur Bildung des Polsterschicht-Polypropylenschaumes auf seine Aufschäumtemperatur erwärmt wird, wobei während des Aufschäu mens durch das Formwerkzeug Druck auf den Polsterschicht-Polypropylen schaum ausgeübt wird. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteran sprüche.The object of the invention is therefore to provide a manufacturing process for a multilayer to show complete, upholstered polypropylene equipment, in which an opti Male connection of the individual layers is made possible. To solve this problem it is provided that a film-like polypropylene Surface layer and a prefabricated polypropylene carrier layer in one Forming tool are inserted and between the film-like polypropylene Surface layer and the prefabricated polypropylene backing layer under Influence of foamable polypropylene material for the cushion layer in Form of granules introduced and then by heating the mold the granulate to form the upholstery layer polypropylene foam is heated to its frothing temperature, during the frothing mens by the molding tool pressure on the upholstery layer polypropylene foam is exercised. Advantageous further training is the subject of the Unteran claims.
Es wird somit vorgeschlagen, die Polsterschicht direkt zwischen der Träger schicht und der Oberflächenschicht in einem Formwerkzeug zu fertigen, so daß ein optimaler Kontakt zu den beiden Grenzschichten gewährleistet ist. Zum Ein satz kommt hierfür ein unter Wärmeeinfluß aufschäumbares Polypropylen, wel ches die Polsterschicht eines vollständig aus Polypropylen gefertigten Fahrzeug- Ausstattungsteiles bildet. Vorteilhafterweise zeigt dieser Polypropylen-Schaum bspw. im Vergleich zu Polyurethan bei halber Dichte eine bessere Energieab sorption, was insbesondere im Hinblick auf die Verletzungsgefahr an Fahrzeug- Ausstattungsteilen wesentlich ist. Vorteilhafterweise kann darüber hinaus die Polsterschicht an verschiedenen Stellen des Ausstattungsteiles von verschie denartiger Dicke sein. Vorteilhafterweise lassen sich darüber hinaus mit dem Verfahren einfach Hinterschnitte erzeugen. Vorteilhafterweise sind hierbei auch keine Haftmittel vonnöten.It is thus proposed to place the cushion layer directly between the supports layer and the surface layer in a mold, so that optimal contact to the two boundary layers is guaranteed. For one sentence comes for this under the influence of heat foamable polypropylene, wel the cushion layer of a vehicle made entirely of polypropylene Equipment forms. This polypropylene foam advantageously shows For example, in comparison to polyurethane at half density a better energy sorption, which is particularly important with regard to the risk of injury to vehicle Equipment is essential. In addition, the Upholstery layer in different parts of the equipment from various of such thickness. Advantageously, the Process simply create undercuts. Here are also advantageous no adhesives required.
Weiterhin wird vorgeschlagen, das Polypropylen-Material für die Polsterschicht als Granulat zwischen die Trägerschicht sowie die Oberflächenschicht einzu bringen. Dabei kann dieses Granulat auch als vorkonfektioniertes, jedoch noch nicht aufgeschäumtes Formteil, welches aus verpreßtem, noch nicht wärmebe handelten Granulat gefertigt ist, eingebracht werden. Die den Aufschäumpro zess in Gang setzende Wärme ist dann in besonders einfacher Weise durch Erhitzen des Formwerkzeuges einbringbar.It is also proposed that the polypropylene material for the cushion layer as granules between the carrier layer and the surface layer bring. This granulate can also be pre-assembled, but still not foamed molded part, which is made of pressed, not yet warm traded granulate is manufactured, be introduced. The foaming pro Process heat is then carried out in a particularly simple manner Heating the mold can be introduced.
Weiterhin wird zur Erzielung besonders guter Ergebnisse vorgeschlagen, wäh rend des Aufschäumens durch das Formwerkzeug bzw. durch die an den ent sprechenden Formhälften des Formwerkzeuges anliegenden Schichten (Trägerschicht bzw. Oberflächenschicht) Druck auf den Polsterschicht-Poly propylenschaum auszuüben. Hierdurch wird eine übermäßige Blasenbildung vermieden und darüber hinaus die Haftung zwischen den einzelnen Schichten verbessert. Die einfachste Möglichkeit, den gewünschten Druck auszuüben, liegt darin, die beiden Formhälften des Formwerkzeuges während des Aufschäum vorganges aufeinander zuzubewegen.Furthermore, it is suggested to achieve particularly good results rend foaming by the mold or by the ent speaking mold halves of the mold adjacent layers (Backing layer or surface layer) pressure on the cushion layer poly to exercise propylene foam. This will cause excessive blistering avoided and also the adhesion between the individual layers improved. The easiest way to apply the pressure you want is through in the two mold halves of the mold during the foaming process to move towards each other.
In diesem Zusammenhang kann es empfehlenswert sein, die folienartige Poly propylen-Oberflächenschicht durch Unterdruck bzw. durch Ansaugen an der zugeordneten Formhälfte des Formwerkzeuges zu halten. Hierbei ist es auch möglich, die PP-Oberflächenfolie direkt in dieser Formhälfte tiefzuziehen.In this context, it may be advisable to use the film-like poly propylene surface layer by negative pressure or by suction on the to keep associated mold half of the mold. Here it is too possible to thermoform the PP surface film directly in this mold half.
Die beigefügte Prinzipskizze zeigt einen Schnitt durch ein Formwerkzeug, wobei in der linken Hälfte des Bildes das Polypropylen-Material für die Polsterschicht vor dem Aufschäumen, und in der rechten Bildhälfte nach dem Aufschäumen dargestellt ist.The attached schematic shows a section through a molding tool, whereby in the left half of the picture the polypropylene material for the upholstery layer before frothing, and in the right half of the picture after frothing is shown.
Gezeigt ist ein in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnetes Polypropylen-Aus stattungsteil, das im einzelnen aus einer Trägerschicht 2, einer Polsterschicht 3, und einer folienartigen Oberflächenschicht 4 besteht. Hergestellt wird dieses Ausstattungsteil in einem Formwerkzeug 5, das eine der Oberflächenschicht 4 zugeordnete Formhälfte 5a, sowie eine der Trägerschicht 2 zugeordnete Form hälfte 5b besitzt.Shown is a polypropylene equipment part designated in its entirety with 1 , which consists in detail of a carrier layer 2 , a cushion layer 3 , and a film-like surface layer 4 . This piece of equipment is manufactured in a molding tool 5 , which has one of the surface layer 4 associated mold half 5 a, and one of the carrier layer 2 associated mold half 5 b.
Zunächst wird in das Formwerkzeug 5 auf die Formhälfte 5b ein die Träger schicht 2 bildendes Trägerteil eingelegt, das zuvor aus Polypropylen in einem Spritzgußverfahren gefertigt wurde. Auf die Formhälfte 5a wird eine Polypro pylen-Folie aufgelegt und dort durch Ansaugen gehalten. Diese Polypropylen- Folie, die die Oberflächenschicht 4 bildet, kann vorgeformt sein, oder über die Formhälfte 5a geformt werden.First, in the mold 5 on the mold half 5 b a carrier layer 2 forming the carrier part is inserted, which was previously made of polypropylene in an injection molding process. On the mold half 5 a, a polypropylene film is placed and held there by suction. This polypropylene film, which forms the surface layer 4 , can be preformed or molded over the mold half 5 a.
Anschließend wird in das Formwerkzeug 5 zwischen die beiden Schichten 2, 4 das Polypropylen-Material für die Polsterschicht 3 eingebracht. Wie die linke Bildhälfte zeigt, füllt das aufschäumbare Polypropylen-Material das freie Volu men nur teilweise aus. Anschließend daran wird das Polypropylen-Material durch Erhitzen des Formwerkzeuges 5 auf seine Aufschäumtemperatur erwärmt, wobei zugleich die Formhälfte 5a geringfügig in Richtung der Formhälfte 5b be wegt wird, um Druck auf den Polypropylenschaum der Polsterschicht 3 auszu üben. Den Zustand nach erfolgtem Aufschäumen zeigt die rechte Bildhälfte.The polypropylene material for the cushion layer 3 is then introduced into the mold 5 between the two layers 2 , 4 . As the left half of the picture shows, the foamable polypropylene material only partially fills the free volume. Then the polypropylene material is heated to its foaming temperature by heating the mold 5 , at the same time the mold half 5 a being moved slightly in the direction of the mold half 5 b to exert pressure on the polypropylene foam of the cushion layer 3 . The right half of the picture shows the condition after foaming.
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