DE4406226C2 - Verfahren zur Kennzeichnung eines Verbundmaterials - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kennzeichnung eines Verbund­ materials aus einer mit Kunststoff imprägnierten, faserverstärkten Matte sowie ein Verbundmaterial.

Um den Kraftstoffverbrauch eines Autos zu optimieren, wird bislang sein Gewicht reduziert, indem Metallteile des Autos durch Kunststoffteile ersetzt werden. Ein FK-Produkt (faserverstärkter Kunststoff) wird benützt für Komponenten, die eine bestimmte Stärke brauchen, wie z. B. Stoßstangen von Autos (z. B. JP 2-92756 A).

Auf der anderen Seite werden FK-Produkte recycelt, um Roh­ stoffe zu sparen. Um ein FK-Produkt zu recyceln, ist es nö­ tig, das Material des FK-Produkts so zu kennzeichnen, daß die Kennzeichnung von außen sichtbar ist. Hierfür wird ent­ weder ein bedruckter Aufkleber aus dem Material des FK-Pro­ dukts auf die Rückseite des Produkts geklebt oder es werdem Zeichen, die das Material des FK-Produkts angeben, in die Preßform eingearbeitet.

Bei Anwendung üblicher Kennzeichnungsverfahren für das Mate­ rial eines FK-Produktes bei einem durch Handlaminieren her­ gestellten FK-Produkt treten folgende Probleme auf.

Da das durch Handlaminieren hergestellte FK-Produkt durch alternierendes Aufeinanderschichten von Kunstharzschichten und mit Kunstharz imprägnierten faserverstärkten Matten ge­ formt wird, wobei eine Form nur für die Oberfläche der Vor­ derseite benützt wird, und die rückwärtige Oberfläche des FK- Produkts durch den Druck einer Walze oder Bürste gehärtet wird, ist die rückwärtige Oberfläche des FK-Produktes rauh und damit nicht geeignet, ein Etikett (oder ähnliches) darauf anzubringen, und wenn ein bedrucktes Etikett aufge­ klebt wird, besteht das Problem, daß sich das Etikett häufig ablöst.

Da zum Ausformen von Zeichen auf der Rückseite eines FK-Pro­ duktes ein spezielles Zeichen-Formwerkzeug vorbereitet wer­ den muß, steigen die Kosten, und bei längerer Benutzung sind die geformten Zeichen fast nicht mehr zu lesen. Somit ist es beim Recycling häufig schwierig, die geformten Zeichen zu lesen.

Außerdem ergeben sich sowohl bei der Methode mit aufgekleb­ ten Etiketten als auch bei der Methode mit ausgeformten Zei­ chen Schwierigkeiten bei gekrümmten Oberflächen, so daß diese Verfahren auf ebene Oberflächen begrenzt sind.

Aus der Druckschrift Kunststofftechnik 13, 1974, Nr. 11/12, Seite 237 ist ein Verfahren zur Veredelung der Oberfläche synthetischer Werkstoffe bekannt. Ein nicht imprägniertes Dekorationspapier wird zusammen mit einer vorgemischten Masse in eine Form eingegeben und durch Schließen der Presse voll ausgehärtet. Danach wird durch einen erneuten Härtevorgang eine Polyesterharzschicht aufgebracht. Da dabei das Dekorationspapier von beiden Seiten vollständig imprägniert wird, stellt es eine mechanische Verbindung der beiden Schichten dar, wobei zwei Härtungschritte erforderlich sind.

Die DE 37 08 410 A1 beschreibt den. Aufbau einer Schautafel mit zwei Schichten aus Glasfasermatten, wobei zwei transparente Glasfasermatten einen transparenten Film umschließen, sich der Film also zwischen den Schichten befindet. Zur Herstellung dieser Schautafel sind ebenfalls zwei Härteschritte erforderlich.

Die DE 24 49 033 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung oberflächenveredelter Glasfaser-Polyesterformteile. Diese Polyesterformteile werden wie folgt hergestellt: Zunächst wird in eine Negativform eine Grundschicht eines Polyesterlackes in einen Bereich aufgebracht, der durch Klebestreifen ausgespart wird. Nach dem Auftragen dieses Polyesterlackes wird dieser getrocknet. Anschließend werden die Klebestreifen entfernt und eine weitere Gel-Coat-Schicht aufgetragen. Auch diese Schicht wird abgetrocknet. Abschließend werden Glasfasermatten und Polyesterharz in die Form eingelegt. Demnach ist die Dekoration bzw. Beschriftung die äußerste Schicht des erhaltenen Polyesterformteils und über die Gelschicht mit dem eigentlichen glasfaser­ verstärkten Polyesterlaminat verbunden.

Die CH 291 875 beschreibt einen aus mehreren durch­ scheinenden Rohhautlagen bestehenden, mit mindestens einem Maskierungszeichen versehenen Preßling, wobei ein Markierungszeichen zwischen zwei Rohhautlagen eines Preßlings angeordnet ist und das Markierungszeichen entweder zwischen beiden Lagen, in der Innenseite der äußeren Lage oder aber auch in der Außenseite der inneren Lage angeordnet sein kann. Dabei wird lediglich zwischen zwei Rohhautlagen eine Einlage eingelegt, um einen mehrschichtigen Rohhautpreßling zu erhalten.

Der Erfindung liegt die, Aufgabe zu Grunde, einen FK und eine Kennzeichnungsmethode für diesen bereitzustellen, die ver­ schiedene Probleme bei herkömmlichen Kennzeichnungsmethoden für Material aus durch Handlaminieren hergestelltem FK be­ wältigt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ge­ löst. Erfindungsgemäß können abwechselnd eine FK-Matte und eine geharzte (mit Kunststoff imprägnierte) FK-Matte in eine Form eingebracht werden. Eine Kennzeichnung, z. B. ein Druckerzeugnis wie eine bedruckte Karte wird auf das vor­ zugsweise noch nicht vollständig ausgehärtete FK-Produkt aufgelegt, eine transparente Oberflächenmatte wird mit einem Kunstharz imprägniert, und die Kennzeichnung wird mit der transparenten Oberflächenmatte abgedeckt. Schließlich wird das FK-Produkt in der Form ausgehärtet, z. B. durch Druckbe­ handlung.

Bei dieser Anordnung wird die Kennzeichnung, die auf dem FK- Produkt liegt und mit einer transparenten Oberflächenmatte vollständig abgedeckt ist, für einen langen Zeitraum nicht völlig abgelöst und ist auch lesbar, wenn es Wasser und Staub ausgesetzt ist; im Falle des Recyclings des FK-Pro­ dukts kann das Material des FK-Produktes von außen sicher optisch erkannt werden.

Die Erfindung wird nachstehend mit bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Aufbaus der erfindungsge­ mäßen Ausführungsform, um ein Beispiel für den Pro­ zeß des Handlaminierens eines handlaminierten FK- Produktes zu erläutern;

Fig. 2A eine perspektivische Darstellung eines erfindungsge­ mäßen Beispiels eines handlaminierten FK-Produktes mit der Außenansicht einer Busvorderseite; und

Fig. 2B eine perspektivische Darstellung einer Busstoß­ stange.

Es wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Stoßstange 1 eines Busses, gezeigt in Fig. 2, aus einem handlaminierten FK-Produkt hergestellt ist.

Gemäß Fig. 1 stimmt die Oberfläche einer Form 3 mit der Ge­ stalt des zu formenden Produktes überein, z. B. mit der Außenseite einer Busstoßstange 1. Um die äußere Oberfläche der Stoßstange 1 zu bekommen, ist die Oberfläche der Form 3 gleichmäßig mit einem Trennmittel 4 beschichtet und mit Hilfe eines Zerstäubers mit einem Gel 5 überzogen, das etwa 0,3 bis 0,5 mm dick ist. Dann wird auf die Gelschicht 5 eine Matte 6 aus faserverstärktem Kunststoff gelegt, beispiels­ weise eine Matte aus glasfaserverstärktem ungesättigtem Po­ lyesterharz, die durch Imprägnieren mit einem Kunststoff (Harz) verstärkt wurde, und durch Druck einer Preßvorrich­ tung 9, wie Walze oder Bürste, zumindest teilweise gehärtet, und an die Formfläche der Form 3 angepaßt. Auf die Matte 6 wird dann eine Matte 7, z. B. ebenfalls aus glasfaserver­ stärktem ungesättigtem Polyesterharz, gelegt und durch Druck zumindest teilweise gehärtet, wobei die Preßvorrichtung 9, wie Walze oder Bürste, auf die Formfläche drückt, so daß Luftblasen und überflüssiges Harz verdrängt werden. Unmit­ telbar danach wird eine Kennzeichnung 2, z. B. ein Drucker­ zeugnis, das zur Kennzeichnung des Materials des FK-Produk­ tes (Material des Kunstharzes, Material und Zustand sowie Zusammensetzung der verstärkten oder verstärkenden Faser) dient, an einen geeigneten Platz gelegt (welcher nicht be­ schränkt ist auf eine ebene Oberfläche sondern auch eine ge­ krümmte Oberfläche sein kann), während das Produkt in der Form halb gehärtet ist, und eine dünne, transparente Ober­ flächenmatte 8, die vorzugsweise ebenfalls aus glasfaserver­ stärktem ungesättigtem Polyesterharz besteht, wird auf die Kennzeichnung 2 gelegt und z. B. unter dem Druck der Preßvor­ richtung 9, wie z. B. Walze oder Bürste, mit dem FK-Produkt verbunden. Dann werden die die Stoßstange bildende Gel­ schicht 5, die Glasfasermatte 6 der ersten Schicht, die Glasfasermatte 7 der zweiten Schicht und die Oberflächen­ matte 8 durch Druck gleichzeitig gehärtet, wodurch die Stoß­ stange 1 entsteht.

Bei dieser Stoßstange 1 hat die bedruckte Kennzeichnung nor­ malerweise die Größe einer Visitenkarte (ungefähr 55 mm × 91 mm). Als Material für die Kennzeichnung 2 kann Normalpapier verwendet werden, welches die Kosten reduziert und ein ein­ faches Verfahren zuläßt. Die Busstoßstange 1 hat eine Masse von ungefähr 20 kg, und selbst wenn Papier (bedrucktes Mate­ rial) in der Größe einer Visitenkarte als Fremdstoff mit der Stoßstange 1 gemischt wird, wird das Recycling des FK-Pro­ dukte nicht negativ beeinflußt. Außer Normalpapier kann für das bedruckte Material 2 zum Beispiel auch eine dünne Kunst­ stoffolie verwendet werden.

Es ist wünschenswert, die Dicke der Oberflächenmatte 8 zu reduzieren, so daß ihre Transparenz für einen langen Zeit­ raum nicht beeinflußt wird.

Nachdem die Oberflächenmatte 8 auf die die Stoßstange bil­ dende Schicht durch Druck der Preßvorrichtung 9 gelegt ist, wird die Oberflächenmatte 8 bei Umgebungstemperatur (etwa 10 bis 35°C) gehärtet, indem die Oberflächenmatte 8 für etwa 4 bis 16 Stunden in der Form 3 bleibt. Wenn die Oberflächen­ matte 8 bei 40 bis 60°C gehärtet wird, bleibt sie für etwa 2 Stunden in der Form 3.

Bei der Stoßstange 1, die wie oben beschrieben erhalten wird, liegt die Kennzeichnung 2 an einer beliebigen Position ihrer Rückseite und zwar vollständig unter der transparenten Oberflächenmatte 8. Dadurch wird die Kennzeichnung 2 nicht abgelöst und nicht unleserlich. Beim Recyclen kann das Mate­ rial der Stoßstange 1 vollkommen sicher festgestellt werden.

Wenn die Oberflächenmatte auf die Glasfasermatte, die be­ reits gehärtet ist, gelegt und zum Verbinden unter Druck ge­ härtet wird, zeigt es sich, daß ein Ablösen zwischen der Glasfasermatte und der Oberflächenmatte stattfinden kann, wenn die Matte für etwa zwei Tage in Wasser getaucht wird. Wie in der obigen Ausführungsform beschrieben, kann die Kennzeichnung des Materials, bei der über einen langen Zeit­ raum keine Ablösung befürchtet werden muß, so durchgeführt werden, daß die die Stoßstange bildende Schicht und die Oberflächenmatte zusammen geformt und ausgehärtet werden.

Die obige Ausführungsform wurde im Hinblick auf eine Bus­ stoßstange als handlaminiertes FK-Produkt beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf diese Ausführungsform.

Erfindungsgemäß wird das aus Papier bestehende Druckerzeug­ nis, das der Kennzeichnung des Materials des handlaminierten FK-Produktes dient, so auf das FK-Produkt gelegt, daß es von außen gut gelesen werden kann. Wegen der Bedeckung mit der Oberflächenschicht läßt sich das Druckerzeugnis nicht abzie­ hen. Die Anzeige ist auch dann gut lesbar, wenn sie Wasser und Staub ausgesetzt ist. Beim Recyceln kann das Material optisch sicher erkannt werden. Die Kennzeichnung kann nicht nur auf einer ebenen Oberfläche sondern auch auf einer ge­ krümmten Oberfläche leicht aufgebracht werden, so daß sich eine Reduzierung der Kosten und eine Vereinfachung des Ver­ fahrens ergibt.

Claims (8)

1. Verfahren zur Kennzeichnung eines Verbundmaterials aus einer mit Kunststoff imprägnierten, faserverstärkten Matte (6, 7), dadurch gekennzeichnet, daß man während der Herstellung auf einen Abschnitt des in einer Form (3) befindlichen Verbundmaterials, dessen Kunststoffanteil noch nicht vollständig ausgehärtet ist, eine Lage (2) zum Kennzeichnen des Verbundmaterials legt, diese dann mit einer transparenten, mit einem härtbaren Kunststoff imprägnierten Oberflächenschicht (8) bedeckt und die transparente Oberflächenschicht (8) gemeinsam mit dem Verbundmaterial in der Form (3) aushärtet.

2. Verbundmaterial aus einer mit Kunststoff imprägnierten, faserverstärkten Matte (6, 7) und mit einer darauf angebrachten Lage (2) zum Kennzeichnen des Verbundmaterials, hergestellt nach dem Verfahren des Anspruchs 1.

3. Verbundmaterial nach Anspruch 2, wobei die Oberflächenschicht (8) aus dem gleichen Material wie das Matrixmaterial der Matte (6, 7) besteht.

4. Verbundmaterial nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Kennzeichnung ein Druckerzeugnis ist.

5. Verbundmaterial nach Anspruch 4, wobei das Druckerzeugnis aus Papier besteht.

6. Verbundmaterial nach Anspruch 5, wobei die Kennzeichnung (2) die Bezeichnung des Kunstharzes und des Materials der Matte, den Zustand der Kunststoffmatte und die Zusammensetzung der faserverstärkten Kunststoffmatte enthält.

7. Verwendung des Verbundmaterials nach einem der Ansprüche 2 bis 6 als Stoßstange.

8. Verwendung des Verbundmaterials nach einem der Ansprüche 2 bis 6 bei einem Fahrzeug.