DE7133448U - Mehrschichtiges formbestaendiges formteil - Google Patents

Description

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Dr.-Ine- Hans Geor^ Freist, AB Bielefeld, Erna υ—Grau uu—Stü/SSSt: 1G

Mehrschichtiges formbeständiges Formteil

Die Neuerung betrifft ein mehrschichtiges formbeständiges Formteil zur Schalldämmung, wie es in grossem Umfang insbesondere im Autorjobilbau verwendet v.drd.

Die Rationalisierung und der geringe Platz am Fertigungsband in der Automobilindustrie sind Gründe dafür, das einbaufähige Teile verwendet werden, die sich der oft unregelmässigen Form der Blechwandung anpassen und nit Schellen oder sonstigen einfachen Befectigungsmittcln schnell befestigt werden können. Derartige Einbauteile sind z.B. Formkörper, die zur Schalldärrr.unj dienen, und deren Form der Blechwandung entsprechender Karosserieteile angepasst ist. Um Arbeitszeit zu sparen, sind derartige Schalldämmteile mit einem gewünschten Oberflächenmaterial, wie einem Fußbodenbelag, einer Kunststoffolie usw. verbunden. Für in diesem Sinne verwendbare Formteile werden aber hohe Anforderungen hinsichtlich Passgenauigkeit und gutem, fehlerfreiem Aussenen gestellt.

Die bekannten Formteile zur Schalldämmung bestehen im Kraftfahrzeugbau überwiegend aus Mehrschichtsystemen. Diese Sandwichausführungen enthalten meistens biegeweiche Schwerschichter im Viechsei mit leichten Absorberschichten. Die üblichen Schwerschichten bestehen aus Bindemitteln, z.B. Bitumina und/oder thermoplastischen Kunststoffen, die mit mineralischen Füllstoffen aus Kostengründen und zur Verbesserung der Wirkung hoch angereichert sind. Diese Materialien lassen sich durch

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Hitze und Druck zwar relativ leicht verformen, jedoch bereitet die Krhaltun ^r, der Formstabilität Schwierigkeiten. Wenn in der Trancportpalette aus Frachtgründen viele Teile neben- und übereinander verpackt werden müssen= verlieren die thermoplastischen Teile bei der durchschnittlich 1-4 V/ochen dauernden Lagerzeit schon bei Zimmertemperatur ihre Paßform. Man hat deshalb vorgeschlagen die Formteile auf formbeständigen UnterIngen zu verwenden. Diese Methode ist jedoch unwirtschaftlich und hat praktisch keine Anwendung gefunden.

Man hat deshalb versucht formbeständige Formteile herzustellen. In diesem Sinne ist vorgeschlagen worden thermoplastische Kunststoffschwerfolien auf der Basis Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeren mit etwa 60 bis 90 ^r;S Fü, lstoäen herzustellen (DT-OS 1 940 838). Wenn man derartige Schichten allein verforat, sind verhältnismässig hohe- Temperaturen erforderlich, um das

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Nur wenn die Verformung in diesem Zustand erfolgt,' gelingt es, die Teile formbeständig zu behalten. Trotzdem ist auch hier ein gewisses Rückstellvermögen zu beobachten. Die verformten Teile müssen nämlich bis auf eine gewisse Temperatur abgekühlt werden, damit sie formbeständig bleiben. Es ist leicht zu erkennen, daß die Taktzeiten hier relativ gross sind. Bei den hohen Stückzahlen des Kraftfahrzeugbaues erfordert dies dann zahlreiche Formen und Abkühlvorrichtungen.

Das vorstehend beschriebene Herstellungsverfahren wird noch schwieriger, wenn die zu verformende biegeweichte Schwerschicht in Absorberschichten eingebettet ist. Die Absorberschichten sind Dämmstoffe mit niedriger Wärmeleitzahl von ?\ = 0,03 kcal

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und weniger. Aus Gründen einer rationellen Fertigung und zur Erzielung einer genügenden Formstabilität wäre es zweckmässig, wenn ein derartiges Mehrschichtengebilde in zusammenkaschierteE Zustand verformt würde. Ein so hergestelltes Formteil würde aber zur Erhaltung der Formbeständigkeit notwendigerweise derart abgekühlt werden müssen, daß die Temperatur der im Innern

des Formteils liegenden Schv/erschicht auf weniger als etwa ^O ⁰C absinkt. Eine derartige Abkühlung dauert jedoch wegen der geringen Wärmeabstrahlung der Dämmstoffschichten sehr 1h7!^r. Kin« wi rt.snhaf +1 i oVi vertretbar schnelle Abkühlune" ist deshalb nicht möglich, und zwar auch dann nicht, wenn hierfür Kühlformen verwendet v/erden.

Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, die bisherigen Nachteile der mehrschichtigen formbeständigen Forateile zur Schalldämmung zu beseitigen. Es wurde nun überraschenderweise gefunden, das diese Aufgabenstellung dadurch gelöst werden kann, daß das Formteil eine formbeständige Zwischenschicht enthält.

Gegenstand der vorliegenden Neuerung ist dementsprechend ein mehrschichtiges formbeständiges Formteil zur Schalldämmung aus einer oder mehreren biegeweichen Schwerschichten, einer oder mehreren Absorberschichten und gegebenenfalls weiteren Schichten, das gemäß der Neuerung gekennzeichnet ist durch eine formbeständige Zwischenschicht aus Kunststoff, an der Schwerschich' und Absorberschicht dauerhaft und unverschiebbar gehalten sind

Bevorzugt werden Schwerschicht und Absorberschicht unmittelbar an der formbeständigen Zwischenschicht gehalten. Die Zwischenschicht besteht deshalb vorzugsweise aus einem Material, das gleichzeitig die Verklebung zwischen Schwerschicht und Absorberschicht bewirkt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die formbeständige Zwischenschicht ein gehärteter Kunststoff ist. Gehärtete Kunststoffe sind in großer Zahl bekannt. Es handelt sich hierbei um Kunststoffe, die aus ihren Ausgangsprodukten durch Einwirkung von erhöhter Temperatur, energiereicher Strahlung wie Elektronenstrahlung, Katalysatoren und/oder Temperaturen entstehen. Besonders vorteilhafte Eigenschaften besitzen solche Formteile gemäß der Erfindung, bei denen die formbeständige Zwischenschicht ein Polyurethan-Hartschaum ist. Srstaunlicherweise verleiht eine derartige Polyurethan-Hartschaum-Schicht dem Formteil gemäß der Neuerung eine außerordentlich gute Formstabilitä

obwohl die Zwischenschicht aus Kunststoff Poren aufweist.

Gute Eigenschaften besitzen aber auch Formteile, deren formbeständige Zwischenschicht ein Polyurethan-Elastomer oder ein Polyesterharz oder ein Epoxydharz ist.

Die Herstellung der Formteile gemäß der Neuerung kann dadurch erJöLgen. daß Schwerschicht und/oder Absorberschicht mit den die Zwischenschicht bildenden Kunstharzkoraponenten beschichtet wird, die einzelnen Schichten in gewünschter Weise aufeinander gelegt und dann verformt werden, wobei die Bedingungen der Verformung so gewählt werden, daß bei Verwendung von härtbaren Kunststoffen die Aushärtung der Kunststoffe während des Verformung s vor gang es erfolgt. Die y.ush&rtungszeit und die Topfzeit der für die Zwischenschicht verwendeten Kunststoff-Ausgangsprodukte müssen dabei so gewählt werden, daß während des Vorformens eine möglichst vollständige oder zumindest so weitgehon de Reaktion eintritt_f daß die Zwischenschicht aur< Kunststoff formbeständig wird. Es kann dann auf die sonst erforderlichen langen Abkühlungsprozesse der eingebauten Schwerschicht verzichtet werden, und man erhält in kurzer Zeit Formteile, die sofort verpackt bzw. r sgebenenfalls einer weiteren Bearbei*.ang unterworfen werden können.

Als Schwerschichten können im Sinne der feuerung die an sich bekannten Schwerschichten verwendet v/erden.

Di3 Absorberschicht ist dem jeweiligen gewünschten speziellen Verwendungszweck angepaßt. Es kann sich hierbei beispielsweise um einen Fußbodenbelag, wie einen Teppich handeln. Die Alsorberschicht kann auch ein Jutefilz, ein phenolharzgebundenes Vlies aus Baumwollinters oder ein mineralisches oder organisches Filz sein.

Das Formteil gemäß der Neuerung kann zusätzlich weitere Schichten enthalten, und zwar vorzugsweise dekorative Oberflächenbeschichtungen je nach dem gewünschten Verwendungszweck. Beispiel für derartige OberflächenbeSchichtungen sind insbesondere PVC-Folier.-die geprägt oder genarbt sein können.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Neuerung besteht aus den folgenden Schichten:

Absorberschicht aus phenolharzgebundenem Baurawollvlies

Formbeständige Zwischenschicht aus Kunststoff Schwerschicht

Nadelfilzteppich

Zur leichteren Verarbeitung können die Formteile gemäß der Neuerung mit einen Haftkleber beschichtet und dadurch selbstklebend sein. Wenn das Formteil auf einer Seite eine dekora

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.St eine derartige Beschich

tung mit einem Kaftklebor naturgemäß nur einseitig. Wenn aber das Formteil keine dekorative Oberflächenbeschichtung aufweist und auch nicht aufweisen soll, sondern beispielsweise zwischen zwei andere Baukörper z.B. in einem Kraftfahrzeug eingebaut wird, kann es auch beidseitig mit einem Haftkleber beschichtet und damit beidseitig selbstklebend sein.

Wie bereits ausgeführt, kann das Formteil gemäß der Erfindung nicht nur eine sondern auch mehrere Schv/erschicht en und/oder Absorberschichten enthalten. Es ist in derartigen Fällen nicht erforderlich, daß eine formbeständige Zwischenschicht aus Kunststoff zwischen jeweils allen Schwerschichten und Absorberschichten vorliegt. Je nach Art der einzelnen Schichten kann es vielmehr ausreichend sein, wenn das gesamte aus mehreren Absorber-und Schwerschichten bestehende Formteil nur eine formbeständige Zwischenschicht aus Kunststoff enthält, an der eine Schv/erschicht und eine Absorberschicht dauerhaft und unverschiebbar gehalten sind. Das Formteil gemäß der Erfindung kann also beispielsweise aus den folgenden Schichten bestehen:

Absorberschicht

Schwerschicht

Absorberschicht

Formbeständige Zwischenschicht aus Kunststoff S chwe r s chi cht

Teppich

Je nach Grosse und/oder Schwierigkeit der Formen und.den Verarbeitungsbedingungen kann die formbeständige Zwischen-g

schicht verschiedene Stärken haben. Im allgemeinen ist es ausreichend, wenn die Zwischenschicht ein Flächengewicht von

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bis 500 g/m , vorzugsweise 150 bis 250 g/m aufweist.

In der beigefügten Zeichnung ist ein Querschnitt durch ein Formteil gemäß der Neuerung vergrössert dargestellt. Zwischen der äußeren Absorberschicht 1 und der Schwerschicht 2 ist die formbeständige Zwischenschicht 3 aus Kunststoff angeordnet. Nach der oben erläuterten bevorzugten Ausführungsform enthält das Formteil dann noch als weitere Schicht 4 einen Teppich oder eine sonstige dekorative Oberflachenbeschichtung, wie PVC-Belag.

Anhand der nachfolgenden Beispiele wird die Neuerung weite¹" erläutert.

Beispiel 1

Eine übliche Schwerschicht mit einem Flächengewicht von

4 kp/m wurde mit einer Mischung der folgenden Komponenten in einer Menge von 150 g/m beschichtet:

100 T Polyol (Desmorphen FWBA/O)

1,5 T Aktivator (Desmorapid DB)

3,0 T Polyol (Desmophen TM)

35 T Monofluortrichlormethan

14O T Diphenylmethandiisocyanat (Desmodur 44 V)

Auf die so beschichtete Schwerschicht wird ein Textilvlies mit

einem Flächengewicht von 750 g/m aufgelegt. Dieses Mehrschichtenmaterial wird in einer Formpresse zur gewünschten Form verpresst. Nach 45 Sekunden kann das Formteil bereits der Presse entnommen werden und ist formbeständig.

Ohne Verwendung einer Zwischenschicht gemäß der Neuerung besitzen die Formteile selbst nach einer Abkühlzeit von etwa 30 Minuten noch nicht eine ausreichende Formbeständigkeit. Dieser Vergleich zeigt eindringlich den gemäß der Neuerung erzielten technischen Fortschritt.

Es ist besonders überraschend, daß eine vergleichsv.-eise dünne Schicht aus Hartschauin dem Forateil eine solche Formstabilität verleiht, daß es längere Zeit ohne Verlust der Formgebung gelagert werden kann.

Beispiel 2

Es wird wie in Beispiel 1 gearbeitet, wobei jedoch die Zwischenschicht aus 100 Teilen eines handelsüblichen Polyesterharzes (Polyleit UPOOi), 4 Teiler; Härter und 4 Teilen Beschleuniger gebildet ist. Es können hierbei übliche im Handel befindliche Polyesterharze, insbesondere Lösungen von ungesättigten Polyestern in Styrol verwendet v/erden, die nach Zusatz geeigneter Härter und Beschleuniger eine kurze .Aushärtungszeit haben.

Anstelle der in den Beispielen genannten Kunstharze können, wie bereits ausgeführt, andere insbesondere härtbare Harze, wie Epoxydharze verwenaet werden, die innerhalb kurzer Zeit soweit ausgehärtet werden, daß sie formbeständige Formkörper ergeben. Die Auswahl des jeweiligen Kunstharzes hängt von dr-n jeweilig vorhandenen Bedingungen der Herstellung, d.h. den zur Verfügung stehenden Pressen, sowie der Grosse und der Formgebung der Formteile ab. Beispielsweise haben Polyesterharze den Vorteil, daß die Topfzeiten länger eingestellt werden können, so daß eine relativ lange Lagerzeit von der Herstellung der Mischung bis zur Verarbeitung gegeben ist. Nach dem Auftragen der Polyesterharzschicht auf eine oder mehrere der Schichten des Formteiles muß also nicht unverzüglich die Formgebung unter Wärmeeinwirkung erfolgen. Die Aushärtung erfolgt dann bei erhöhter Temperatur während der Formgebung sehr schnell, wenn geeignete Katalysatoren und/oder Beschleuniger, erhöhte Temperaturen und/ oder energiereiche Strahlung wie Elektronenstrahlung angewandt werden.

Polyurethan-Kunststoffe haben dagegen in der Regel die Eigenschaft, daß nach Vermischen der Komponenten sehr schnell eine Verarbeitung erfolgen muß, die zu gul: ausgehärteten Produkten

in kurzer Zeit führt.

Ein wesentlicher Vorteil der Formteile gemäß der Neuerung besteht derin, daß die Schwerschicht als solche hinsichtlich i Formbeständigkeit nicht hohen Anforderungen genügen muß. Dies hat den Vorteil, das wirtschaftlich leicht zugängliche und einfach herzustellende Schwerfolien eingesetzt werden können. Ein weiterer Vorteil testeht darin, daß solche Schwerschichten, die für sich allein weniger formbeständig und besonders biegeweich sind, nicht nur billiger sind, sondern auch bei niedrigeren Temperaturen verformt werden können. Da die Formbeständigkeit durch die gemäß der Erfindung eingearbeiteten Zwischenschichten erhalten wird, kann die Herstellung der Formteile gemäß der Neuerung bei niedrigeren Temperaturen erfolgen, wodurch wiederum das anschlies^ende Abkühlen wesentlich schneller und leichter durchgeführt werden kann.

Formteile mit besonders grosser Formbeständigkeit sind gemäß der Neuerung naturgemäß solche, bei denen auch die Schverschiärt für sich bereits eine verhältnismäßig gute Formbeständigkeit besitzt.

Schutzansprüche

Claims (13)

Schutzansprüche :

1. Mehrschichtiges formbeständiges Formteil zur Schalldämmung aus einer oder mehreren biegeweichen Schwer schichten,
einer oder mehreren Absorberschichten und gegebenenfalls
v/eiteren Schichten, gekennzeichnet durch eine formbeständige Zwischenschicht aus Kunststoff, an der Schwerschicht und Absorberschicht dauerhaft und unverschiebbar gehalten sind.

2. Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das
Schwerschicht und Absorberschicht unmittelbar an der formbeständigen Zwischenschicht gehalten sind.

3. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekenn- - zeichnet, daß die äußere Absorberschient ein Fußbodenbelag ist.

4. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als weitere Schicht einen Teppich, eine
PVC-Folie oder eine sonstige vorzugsweise dekorative Oberflächenbeschichtung enthält.

5. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberschicht ein Jutefilz, ein
phenolharzgebundenes Vlies aus Baumwollinters oder ein mineralisches oder organisches Filz ist.

6. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die formbeständige Zwischenschicht ein gehärteter Kunststoff ist.

7. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet; daß die formbeständige Zwischenschicht ein
Polyurethan-Kartschaum ist.

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8. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ^ekenrizeichnet, daß die formbeständige Zwischenschicht ein FoIyurethan-Elastomer ist.

9· Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß. die formbeständige Zwischenschicht ein Polyesterharz ist.

10. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die formbeständige Zwischenschicht ein Epoxydharz ist.

11. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht ein Flächengewicht von 100 bis 500 g/m² aufweist.

12. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, aaß die Zwischenschicht ein Flächengewicht von 150 bis 250 g/m" aufweist.

13. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es ein- oder beidseitig mit Haftkleber beschichtet und dadurch selbstklebend ist.

Dr.T/hu