DE69419717T2 - Koextrusionsverfahren zur Herstellung thermoformbarer Platten - Google Patents

Koextrusionsverfahren zur Herstellung thermoformbarer Platten

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen laminierter, warmformbarer Tafeln, die durch Warmformen auf einfache Weise geformt werden können, um ihre Verwendung für die Herstellung von Innenverkleidungen von Fahrzeugtüren, zur Herstellung von Schalen, Verpackungsbehältern und dergleichen zu ermöglichen.
  • Die Verwendung von Tafeln, die aus organischen Materialien gefertigt und aus Polymerisaten mit organischen Füllstoffen hergestellt sind, die durch Wärme formbar sind, ist bei der Herstellung von Innenverkleidungen für Fahrzeugtüren, Schalen und anderen Bauteilen bekannt, die aus geformten Tafeln bestehen.
  • Aufgrund ihrer Struktur und der Bestandteile, aus denen sie hergestellt sind, weisen Tafeln dieses Typs verhältnismäßig geringe Festigkeit auf und können durch mechanische Einwirkung leicht verformt und beschädigt werden. Außerdem haben die Oberflächen dieser Tafeln eine Beschaffenheit, die sie für unmittelbare Verwendung ungeeignet macht, wodurch es erforderlich ist, Oberflächenbehandlungen durchzuführen, um die Güte oder das visuelle Aussehen zu verbessern.
  • Die europäische Patentveröffentlichung EP 0 292 584 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Tafeln, die für einen darauffolgenden Formvorgang benutzt werden können oder nicht, auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sowie auf die dadurch erhaltenen Tafeln. Das Verfahren beinhaltet die Schritte des Bildens einer Mischung aus thermoplastischem Harz und organischem Füllstoff und die Plastifizierung dieser Mischung, die gleichzeitig mit ihrer Bildung durchgeführt wird. Während der Übertragung des organischen Füllstoffes auf den darauffolgenden Mischungs- und Plastifizierungsschritt, wird dieser getrocknet und gemischt.
  • Außerdem wird während des genannten Misch- und Plastifizierungsschrittes die plastifizierte Mischung an einen darauffolgenden Extrusionsschritt übergeben. Das Verfahren wird in einer Einrichtung ausgeführt, die eine einzelne Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung einer Bahn extrudierten Materials beinhaltet.
  • Die PE PLAST EUROPE Veröffentlichung vom April 1993 offenbart die unmittelbare Extrusion von Polyolefinen mit eingebauten Füllstoffen mit einem gleichläufigen Doppelschnecken-Compoundier-Extruder.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, um warmformbare Tafeln zu erhalten, die eine unterschiedliche Struktur besitzen und aus Bestandteilen hergestellt sind, die ein Güteniveau und Eigenschaften ermöglichen, die denjenigen überlegen sind, wie sie bei üblichen Tafeln erreichbar sind.
    • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Verfahren zur Herstellung laminierter, warmformbarer Tafeln die Gewinnung eines Laminates durch ein Koextrusionsverfahren, welches Laminat aus einer Matrix oder Zentrallage, die aus einer Mischung von Polyolefinen und einem organischen Füllstoff hergestellt ist, und aus zwei äußeren Lagen besteht, die aus Polyolefinen und einem mineralischen Füllstoff hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Matrix mittels einer gegenläufigen Doppelschnecken-Extruderpresse gebildet wird, in der die organischen Fasern zunächst homogenisiert und geliert mit den Polyolefinen vorgemischt werden, und daß die äußeren Lagen gleichzeitig durch Koextrusion mittels einer gleichläufigen Doppelschnecken-Extruderpresse gebildet werden.
  • Die Tafeln können unter Verwendung von Polymeren, Polyolefinen, wie Polyethylen oder Polypropylen, erhalten werden.
  • Der organische Füllstoff kann aus Cellulosefasern oder -teilchen bestehen.
  • Der mineralische Füllstoff ist vorzugsweise aus Carbonaten oder Talkum in Pulverform hergestellt.
  • Die organischen oder mineralischen Füllstoffe bilden Hauptbestandteile der betreffenden Mischungen in Mengenverhältnissen zwischen 40% und 60%.
  • Die Dicken der Zentrallage und der äußeren Lagen hängen von den Eigenschaften ab, die die Tafel haben muß.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einer Tafel, die aus drei Lagen besteht, einer Zentrallage aus einer homogenisierten Mischung aus Polyolefinen mit einem organischen Füllstoff, und zwei äußeren Lagen, die die Oberflächen der Zentrallage bedecken und die aus einer homogenisierten Mischung aus Polyolefinen mit einem mineralischen Füllstoff hergestellt sind. Die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen Tafeln können durch Warmformen in Form gebracht werden, um die gewünschte endgültige Form anzunehmen, so daß besagtes Verfahren angewendet werden kann, um Innenverkleidungen für Fahrzeugtüren, Schalen, Behälter und dergleichen vermittels Erweichen und Pressen durch Warmverformen zu erhalten.
  • Die durch das erfindungsgemäße Verfahren gewonnen Tafeln haben die folgenden Vorteile:
  • a) Der Einbau einer homogenen Mischung aus polymeren Teilchen, die mit organischen Fasern verstärkt sind, in die Matrix führt zu mechanischen Eigenschaften, Steifigkeit und einem geringeren Wärmeübertragungskoeffizienten als dies bei beim Polymerisat selbst der Fall ist, was die Formgebung einfacher macht.
  • b) Die Koextrusion der polymeren Mischung mit einem mineralischen Füllstoff an der Matrix verstärkt das Substrat mechanisch und ver leiht ihm Eigenschaften, die seine Zugfestigkeit, den Elastizitätsmodul und die Schlagfestigkeit verbessern und verleiht beiden Seiten ein Kunststoff- Finish, welches nicht nur die Viskosität der Oberflächen verbessert, sondern es auch einfacher macht, textile Überzüge usw. anzubringen, die Auslegung für unmittelbare Anwendungen ermöglicht, indem Farbgebungen gewählt werden, und dadurch die Herstellkosten von Erzeugnissen zu verringern.
  • c) Die Art der verwendeten Materialien garantiert deren volle Recyclierbarkeit. Das durch dieses Verfahren erhaltene Material hat folgende Eigenschaften: Zugfestigkeit, Biegefestigkeit, Biegeelastizitätskoeffizient, Wasserabsorption und Wärmeleitfähigkeitskoeffizient.
  • Wie bereits dargelegt, besteht die erhaltene Tafel aus Lagen unterschiedlicher Art, die sich mit ihren mechanischen Eigenschaften ergänzen.
  • Ein weiterer Vorteil der Tafel gemäß der Erfindung besteht darin, daß sie in einem einzelnen Koextrusionsverfahren hergestellt werden kann, indem gleichläufige und gegenläufige Extruderpressen benutzt werden.
  • Es folgt ein Beispiel einer Ausführungsform einer Tafel, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten wird.
  • Es wurde eine Tafel aus drei Laminae oder Lagen mittels des beschriebenen Verfahrens gebildet: Eine zentrale Lamina oder Lage mit einem 50/50 Verhältnis von Polyolefinen und organischen Fasern und mit einer Stärke von 1,4 mm und zwei äußere Lagen oder Laminae mit einem 60/40 Verhältnis von Polyolefinen und einem mineralischen Füllstoff und mit einer Dicke von 0,5 mm.
  • Die technischen Eigenschaften der laminierten, oben beschriebenen Tafel sind in der folgenden Tabelle gezeigt. Technische Eigenschaften

Claims (5)

1. Verfahren zum Herstellen laminierter, warmformbarer Tafeln, bei dem durch ein Koextrusionsverfahren ein Laminat erhalten wird, das aus einer Matrix oder Zentrallage, die aus einer Mischung von Polyolefinen und einem organischen Füllstoff hergestellt ist, und aus zwei äußeren Lagen besteht, die aus Polyolefinen und einem mineralischen Füllstoff hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Matrix mittels einer gegenläufigen Doppelschnecken- Extruderpresse gebildet wird, in der die organischen Fasern zunächst homogenisiert und geliert mit den Polyolefinen vorgemischt werden, und daß die äußeren Lagen gleichzeitig durch Koextrusion mittels einer gleichläufigen Doppelschnecken-Extruderpresse gebildet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Polyolefine Polymerisate wie Polyethylen oder Polypropylen sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Füllstoff aus Cellulosefasern oder -teilchen besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Füllstoff aus Carbonaten oder Talkum in Pulverform hergestellt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischungen, aus denen die zentrale und die äußeren Lagen hergestellt sind, zwischen 40% und 60% organische oder mineralische Füllstoffe aufweisen.
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