DE7907294U1

DE7907294U1 - Verbundkoerper

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Publication number: DE7907294U1
Application number: DE19797907294
Authority: DE
Original assignee: Alkor Kunststoffverkauf 8000 Muenchen De GmbH
Current assignee: Alkor Kunststoffverkauf 8000 Muenchen De GmbH
Priority date: 1979-03-15
Filing date: 1979-03-15
Publication date: 1981-03-26

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weiomvnn, Öipl:-Phy5. Dr, K. Fincke

8000 MÜNCHEN 86, DEN 1 B. DC7

POSTFACH 860 820

MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Alkor GmbH Kunststoffverkauf
Morgensternstraße 9
8000 München 71

Verbundkörper

Die Neuerung betrifft einen Verbundkörper bestehend aus einer mit einer Ober fiLächenveredelungs schicht versehenen Trägerplatte, welche ein thermoplastisches Bindemittel enthält, wobei die Oberflächenveredelungsschicht unter Vermittlung einer faserhaltigen Verbindungsschicht auf die Trägerplatte bei einer erhöhten Temperatur in der Berührungsfläche aufgedrückt ist.

Das Aufbringen von Oberflächenveredelungsschichten auf eine solche Trägerplatte wird beispielsweise geübt, um Dekorschichten auf Trägerplatten für die Herstellung von Automobilauskleidungsteilen aufzubringen. Dabei wird nach einem bekannten Verfahren eine PVC-Folie als Oberflächenveredelungsschicht auf eine sogenannte POHM-Platte aufgebracht, das ist eine Platte, welche aus einem thermoplastischen Bindemittel, insbesondere Polypropylen, und einem Füller, insbesondere einem Füller auf Cellulosebasis und hierbei insbesondere wie-

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber _m

Dr. Ing. H. Liska \

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der einem Holzmehlfüller, aufgebracht wird. Die Vereinigung der PVC-FoIie mit der POHM-Platte geschieht dabei in der Weise, daß nach Erhitzen der POHM-Platte diese auf das Unterwerkzeug einer Presse gelegt wird und die PVC-Folie mit einer Kleberschicht auf eine Kleberschicht der POHM-Platte aufgelegt wird, worauf die PVC-Folie und die POHM-Platte durch die Werkzeuge der Presse zusammengedrückt werden.

Bei diesem bekannten Verfahren sind verschiedene, bisher ungelöste Probleme aufgetreten.

Ein erstes Problem ergibt sich daraus, daß PVC-Folien wie auch viele andere in Frage kommenden Oberflächenveredelungsschichten im wesentlichen luft- und dampfundurchlässig sind, so daß beim Zusammenpressen eines PVC-Folienzuschnitts mit einerPOHM-Platte die Gefahr kaum zu vermeiden ist, daß Luft und/oder Dampfeinschlüsse zwischen der PVC-Folie und der POHM-Platte gebildet werden, welche nicht mehr verschwinden.

Um diesem Problem beizukommen, hat man bereits die PVC-Folie mit Mikroperforationen versehen, durch welche Dampf oder Gaseinschlüsse abziehen konnten. Die Notwendigkeit zur Mikroperforation ist aber natürlich eine Einschränkung in der Gestaltungsfreiheit der Oberflächenveredelungsschicht.

Ein anderes schwerwiegendes Problem ist darin zu sehen, daß der Halt einer PVC-Folie wie auch anderer Oberflächenveredelungsschichten auf der Trägerplatte sehr hohen Anforderungen unterliegt: Man bedenke, daß beispielsweise bei Verwendung in der Innenauskleidung von Äutomobilteilen auf die PVC-Folie sehr hohe Temperaturen infolge Sonneneinstrahlung einwirken können. Durch diese hohen Temperaturen können in der Folie latente Spannungen freiwerden und zu einer Schrumpf-

tendenz führen, welche den Verbund zwischen Folie und Trägerplatte beansprucht. Um einen solchen Beanspruchunen auch nur annähern standhaltenden Verbund zu schaffen, ist man so vorgegangen, daß man sowohl auf die Folie als auch auf die POHM-Platte einen Klebstoff aufgetragen hat, der beim späteren Zusammendrücken von Folie und Trägerplatte reaktiviert wurde. Diese Verfahrensweise führte aber zu erheblichen Verfahrenstechnischen Problemen. Es mußte dann nämlich nach dem Aufspritzen des Klebers die Verbindung der Folie mit der POHM-Platte innerhalb vorbestimmter Zeit von beispielsweise einem Tag hergestellt werden, da der Kleber sonst nicht mehr aktiviert werden konnte. Dies bedeutete Termindruck in dem Verarbeitungswerk. Die mit Kleber bespritzten Folien und Trägerplatten konnten auch nicht ohne weiteres aufeinandergestapelt gelagert werden, da jedenfalls bei hohen Stapeldrücken die Gefahr eines Aneinanderklebens aufeinander folgender Schichten bestand. Die Notwendigkeit, Folie und Trägerplatte innerhalb kurzer Zeit von beispielsweise einem Tag miteinander zu verbinden, um die zeitlich beschränkte Aktivierbarkeit der in Frage kommenden Klebstoffe auszunützen, verbot es, die Folien und die Trägerplatten in den jeweiligen Herstellerwerken bereits mit der Klebstoffschicht zu beschichten, so daß die Klebstoffbeschichtung häufig Verarbeitern überlassen werden mußte, die von der maschinellen und personellen Ausstattung her häufig weniger geeignet sind um Klebstoffbeschichtungen, die im Hinblick auf Lösungsmittel häufig auch Umweltschutzprobleme aufwerfen, aufzutragen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbindung einer Oberflächenveredelungsschicht und einer Trägerplatte mit verringerter oder völlig ausgeschlossener Gefahr von Gas- und Dampfeinschlüssen so durchzuführen, daß auch bei hohen Beanspruchungen im Betrieb, beispielsweise infolge Hitzeeinwirkung,

ein bleibender Verbund zwischen Oberflächenveredelungsschicht und Trägerplatte besteht; dabei sollen die Verarbeitungsprobleme möglichst reduziert und - sofern nicht überhaupt ausschaltbar - auf die Herstellerwerke der Oberflächenveredelungsschichten und/oder der Trägerplatten konzentriert
werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird neaerungsgemäß für einen

Verbundkörper der eingangs bezeichneten Art vorgesehen, | daß die Fasern der faserhaltigen Schicht teilweise gegen

die Hauptebene der Schicht geneigt sind. :

Dadurch, daß die Fasern der faserhaltigen Schicht teilweise I

gegen die Hauptebene der Schicht geneigt sind, wird eine f

Verankerung in den angrenzenden Schichten, nämlich der Ober- |

flächenveredelungsschicht und der Trägerplatte, erreicht, so f

daß der Verbund zwischen Oberflächenveredelungsschicht und ί Trägerplatte gefördert wird. Es hat sich gezeigt, daß eine

Trennung der Oberflächenveredelungsschicht von der Träger- i ^!

platte durch eine Spaltung der faserhaltigen Schicht nicht *

möglich ist, wenn die Bedingung erfüllt ist, daß die Fasern 1

der faserhaltigen Schicht teilweise gegen die Hauptebene der s

Schicht geneigt sind. Die gegen die Hauptebene der Schicht I

geneigten Fasern lagern sich beim Andrücken in das durch die 1

erhöhte Temperatur plastifizierte Bindemittel der Träger- |

platte ein und finden dort nach dem anschließenden Wieder- \

abkühlen einen festen Halt, der allen Ansprüchen genügt. \

Neuerungsgemäß kommen thermoplastische Bahnen als Oberflächen- |

Veredelungsschichten in Frage. Solche thermoplastischen Bahnen i

können PVC-Bahnen sein, die sich wegen ihrer Bedruckbarkeit und \ ihrer Prägbarkeit besonders als Dekorschichten eignen. Ebenfalls geeignet sind Schaum-PVC-Bahnen mit integral mit dem

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Schaum zusammenhängender glatter oder genarbter Oberfläche.

Als Trägerplatten kommen insbesondere Platten in Frage, welche neben dem thermoplastischen Bindemittel einen Füller und ggf. eine thermoplastische, mit dem Bindemittel zusammenhängende Deckschicht enthalten. Besonders geeignete Trä-· gerplatten enthalten als thermoplastisches Bindemittel ein Polyolefin und als Füller ein Cellulosematerial. Ein herausragender Vertreter dieser letzteren Plattenmaterialien sind die sogenannten POHM-Platten, welche als thermoplastisches Bindemittel Polypropylen oder Polyäthylen und als Füller Holzmehl, vorzugsweise in einem Mischungsverhältnis von ca. 1:1 enthalten.

Als faserhaltige Schicht bietet sich wegen der Forderung nach gegen die Hauptebene geneigten Faseranteilen insbesondere ein Nadelvlies an. Durch eine Behandlung mit Nadeln, welche eine Vliesschicht vielfach durchdringen, können in bekannter Weise Vliesschichten mit zunächst vorwiegend parallel zur Hauptebene eingestellten Fasern so beeinflußt werden, daß ein erheblicher Anteil dieser Fasern teils senkrecht, teils geneigt gegen die Hauptebene steht.

Die geeigneten Nadelvliese lassen sich, je nach Bedarfsfall, durch einfache Vorversuche bestimmen. Es hat sich gezeigt, daß die Nadelvliese, gleich welcher Art die Fasern sind» mindestens ein Flächengewicht von 50 g/m², vorzugsweise von mehr als 70 g/m² besitzen sollen, damit die Möglichkeit des Ausgleichs von Dampf- und/oder Gasblasen besteht.

Die mittlere Faserlänge sollte bei den zur Anwendung kommenden Nadelvliesen etwa 40 bis 60 mm betragen. Sie sollte wenigstens annähernd so groß sein, wie die Dicke der Faser-

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schicht. Um die Verbindung der faserhaltigen Schicht mit der Trägerplatte zu begünstigen, empfiehlt es sich, Nadelvliese zu verwenden, welche eine chemische Affinität zum thermoplastischen Material der Trägerplatte besitzen, also zu dem Bindemittel oder zu der Deckschicht der Trägerplatte.

Unter chemischer Affinität wird verstanden, daß sich die Fasern in dem thermoplastischen Material der Trägerplatte, wenn dieses thermoplastifiziert. mit den Fasern in Berührung gebracht wurde und nachträglich abgekühlt wurde, fest verankert .

Im Falle der in der Praxis vielfach angewandten Polypropylen enthaltenden Trägerplatten, bietet sich als faserhaltige Schicht insbesondere ein Polypropylenfaservlies an.

Um auch einen guten Verbund zwischen der Oberflächenveredelungsschicht und der faserhaltigen Schicht herzustellen, kann es erwünscht sein, daß auch zwischen diesen beiden Schichten eine chemische Affinität im oben definierten Sinne besteht.

Erweist es sich nicht als möglich, aus einer einzigen Faser eine Faserschicht zu bilden, welche gleichermaßen gute chemische Affinität zu der Oberflächenveredelungsschicht und zu dem thermoplastischen Material der Trägerplatte besitzt, so kann man auf die Verwendung eines Mischfaservlieses als Verbindungsschicht zurückgreifen, welches sowohl Fasern mit chemischer Affinität zum thermoplastischen Material der Trägerplatte als auch Fasern mit chemischer Affinität zum thermoplastischen Material der Oberflächenveredelungsschicht besitzt.

Die Oberflächenveredelungsschicht kann vorab mit der faser-

haltigen Schicht verbunden werden; dabei wird die aus der Oberflächenveredelungsschicht und der faserhaltigen Schicht bestehende Verbundschicht anschließend mit der Trägerplatte verbunden. Dabei ist es grundsätzlich möglich, die Oberflächenveredelungsschicht mit der faserhaltigen Schicht durch Hitzekaschieren zu verbinden, wenn geeignete Fasern mit ausreichender Affinität zu der jeweiligen Oberflächenschicht zur Verfugung stehen. Es ist aber ohne weiteres auch möglich, die Oberflächenveredelungsschicht mit c-er faserhaltigen Schicht 'inter Vermittlung überlicher Hafz.Vermittler oder Kleber zu verbinden. Diese Verbindung kann ja im Herstellerwerk der Oberflächenveredelungsschicht erfolgen und berührt den Verarbeiter, welcher die spätere Verbindung zwischen der Oberflächenveredelungsschicht und der Trägerplatte durchzuführen hat, nicht.

Die Verbindung der in einer ersten Stufe hergestellten Verbundschicht aus Oberflächenveredelungsschicht und faserhaltiger Schicht mit der Trägerplatte wird in aller Regel durch Hitzekaschieren erfolgen. Dies kann in der Weise geschehen, daß man die Trägerplatte auf eine Temperatur erhitzt, bei welcher die Fasern der faserhaltigen Schicht in dem thermoplastischen Material der Trägerplatte verankert werden und daß man die Verbundschicht sodann auf die Trägerplatte aufpreßt. Bei diesem Preßvorgang kann gleichzeitig eine dreidimensionale Verformung der Trägerplatte erfolgen, aeispielsweise um räumliche Innenauskleidungsteile von Kraftfahrzeugen zu gewinnen.

Es hat sich gezeigt, daß Luft-, Gas- und Dampfeinschlüsse mit hoher Sicherheit vermieden werden können, so daß auf Mikroperforationen der Oberflächenveredelungsschicht verzichtet werden kann.

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Die beiliegende Figur zeigt einen Schnitt durch eine neuerungsgemäße Verbundplatte. In dieser Figur ist mit 10 eine
Trägerplatte bezeichnet, mit 12 eine faserhaltige Verbindungsschicht und mit 14 eine Dekorschicht. Die Dekorschicht 14 besteht insbesondere aus gedrucktem und geprägtem Poly-: vinylchlorid, das mit der faserhaltigen Schicht 12, einem
Nadelvlies auf Polypropylenfaserbasis verklebt ist, während die faserhaltige Schicht 12 ihrerseits mit der Trägerplatte einer POHM-Platte durch Hitzekaschierung verbunden ist. Die Hitzekaschierung wurde dabei in der Weise durchgeführt^ daß die POHM-Platte (Polypropylen-Holzmehlplatte) auf 170⁰C erhitzt wurde und die aus den beiden Schichten 12, 14 gebildete Verbundschicht auf die heiße POHM-Platte aufgelegt und mit dieser verpreßt wurde.

Claims

*~ 9 — Schutzansprüche

1. Verbundkörper bestehend aus einer mit einer Oberflächen-ί veredelungsschicht versehenen Trägerplatte, welche ein

thermoplastisches Bindemittel enthält, wobei die Oberflächenveredelungsschicht unter Vermittlung einer faserhaltigen Verbindungsschicht auf die Trägerplatte bei einer erhöhten Temperatur in der Berührungsfläche aufgedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der faserhaltigen Schicht teilweise gegen die Hauptebene der Schicht geneigt sind.

2. Verbundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Oberflächenveredelungsschicht ein thermoplastischer Bahnzuschnitt ^st.

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3. Verbundkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der thermoplastische Bahnzuschnitt ein PVC-Bahnzuschnitt ist, insbesondere ein Schaum-PVC-Bahnzuschnitt mit integral damit zusammenhängender glatter oder genarbter Oberfläche.

4. Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte eine Platte ist, welche zumindest an der veredelungsseitigen Oberfläche thermoplastisches Material enthält.

5. Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte eine Platte ist, welche ein thermoplastisches Bindemittel und einen Füller und ggf. eine thermoplastische Deckschicht enthält.

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6. Verbundkörper nach Anspruch- 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte eine Platte ist, welche als thermoplastisches Bindemittel ein Polyolefin und als Füller ein Cellulosematerial enthält.

7. Verbundkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte eine Platte ist, welche als thermoplastisches Bindemittel Polypropylen und als Füller Holzmehl, vorzugsweise in einem Mischungsverhältnis von ca. 1:1 enthält.

8. Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die faserhaltige Schicht ein Nadelvlies ist.

9. Verbundkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadelvlies ein Flächengewicht von mindestens 50 g/m², vorzugsweise mindestens 80 g/m² besitzt.

10. Verbundkörper nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadelvlies eine chemische Affinität zum thermoplastischen Material der Trägerplatte besitzt.

11. Verbundkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte Polypropylen enthält und das Nadelvlies ein Polypropylenfaservlies ist.

12. Verbundkörper nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadelvlies eine chemische Affinität zur Oberflechenveredelungsschicht besitzt.

13. Verbundkörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen Materialien in der Trägerplatte

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und der Oberflächenveredelungsschicht verschieden sind und daß das Nadelvlies ein Mischfaservlies ist, welches sowohl Fasern mit chemischer Affinität zum thermoplastischen Material der Trägerplatte als auch Faser nut chemischer Affinität zum thermoplastischen Material der Oberflächenveredelungsschicht besitzt.

14. Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbund der Oberflächenveredelungsschicht mit der faserhaltigen Schicht vor dem Verbund der faserhaltigen Schicht mit der Trägerplatte hergestellt ist.

15. Verbundkörper nach Anspruch 14, daJurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenveredelungsschicht mit der faserhaltigen Schicht durch Hitzekaschieren verbunden ist.

16. Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenveredelungsschicht an die faserhaltige Schicht unter Zwischenschaltung eines Haftvermittlers angebunden ist.

17. Verbundkörper nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die faserhaltige Schicht mit der Trägerplatte durch Hitzekaschieren verbunden ist.

18. Verbundkörper nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte bei einer Temperatur mit der faserhaltigen Schicht verpresst ist, bei welcher die Fasern der faserhaltigen Schicht in das thermoplastische Material der Trägerplatte eindringen.

19. Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis IS, dadurch gekennzeichnet, daß er dreidimensional verformt ist.