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DE68913654T2 - Formverfahren. - Google Patents

Formverfahren.

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DE68913654T2
DE68913654T2 DE68913654T DE68913654T DE68913654T2 DE 68913654 T2 DE68913654 T2 DE 68913654T2 DE 68913654 T DE68913654 T DE 68913654T DE 68913654 T DE68913654 T DE 68913654T DE 68913654 T2 DE68913654 T2 DE 68913654T2
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DE
Germany
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mat
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glass
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DE68913654T
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Hamid G Kia
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Motors Liquidation Co
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General Motors Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/56Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Formung einer glasfaserverstärkten Kunststofftafel nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, z.B. wie in der US-A-4 610 835 offenbart und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren der Erzeugung einer glasfasermattenverstärkten Kunststofftafel, ohne den Faserinhalt als einen Oberflächendefekt auf der Oberfläche der Tafel zu zeigen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Glasfaserverstärkte Kunststoffe sind in der Automobilindustrie in jüngeren Jahren weit verwendet worden. Diese Kunststoffe umfassen eine plattenformende Zusammensetzung, glasfaserverstärkte reaktionsspritzgießbare Materialien und verschiedene andere glasfaserverstärkte Kunststoffe. Die Vorteile von Leichtgewicht, hoher Stärke, Rostbeständigkeit und relativ niedriger Kosten machen diese Materialien ideal für viele Automobilaußenkarosserietafelanwendungen.
  • Von diesen Materialien ist das verstärkte reaktionsspritzgießbare Material (RRIM) von besonderem Interesse für die Automobilindustrie, weil es ökonomisch mit einer Werkzeuganordnung relativ niedriger Kosten verarbeitet werden kann. RRIM-Materialien, die mit Glasfasermatten gefüllt sind, haben die Steifheit und die Maßbeständigkeit in großem Maß erhöht und sind daher insbesondere für viele Automobilaußenkarosserietafelanwendungen geeignet. Die Verarbeitung von derartigen glasfasermattenverstärkten RIM ist relativ einfach. Das Verfahren bezieht das Plazieren einer Glasfasermatte in einem Formhohlraum und das Einspritzen des RIM-Materials in die geschlossene Form hinein ein, so daß das RIM-Material durch die Glasfasermatte durchtränkt ist. Ein abgeschlossenes Kunststoffteil kann entfernt werden, nachdem es in der Form gehärtet ist.
  • Ein typisches RIM-Material, das in diesem Verfahren verwendet wird, ist ein Material auf Polyurethan-Basis, das aus zwei Komponenten, einem Isocyanat und einem Polyol erzeugt wird. Der Druck in der Form eines derartigen Materialsystems, das in einem RIM-Verfahren verwendet wird, ist typischerweise weniger als 344,7 kPa (50 psi). Als eine Folge kann eine Werkzeuganordnung geringer Kosten mit niedriger klemmender Kraft für das Verfahren verwendet werden.
  • Die Maßstabilität des glasfasermattenverstärkten RIM-Materials wird in großem Maße über jene eines RIM-Materials verbessert, das mit gemahlenem Glas verstärkt ist. Als eine Tatsache ist die Maßstabilität von glasfasermattenverstärktem RIM selbst jener von Aluminium überlegen. Diese überlegene Maßstabilität wird erreicht, während andere traditionalle Nutzen von RRIM, z.B. Steifheit, Stärke und Einfachheit der Verarbeitung beibehalten werden.
  • In dem Verarbeiten von glasfaserverstärkten RIM-Materialien wurde ein neues Problem entdeckt. Dies wird im allgemeinen ein "Faserauslesedefekt" genannt, der in der Oberflächenschicht eines glasfasermattenverstärkten RIM-Teils beobachtet wird. Es ist ein insbesondere ernsthaftes Problem, wenn Tafeln für äußere Automobilkarosserieanwendungen verwendet werden, wo ästhetische Qualität von primärer Bedeutung ist.
  • Das "Faserauslese-Defekt"-Problem ist in großem Maße durch die Gegenwart von Glasfaser in der Oberflächenschicht einer Kunststofftafel verursacht. Wenn eine Tafel in einer Form unter Kompression angeordnet wird, ist das Harzmaterial, das zwischen der Tafeloberfläche und einer Glasfaser in der Oberflächenschicht der Tafel angeordnet ist, unter höherem Druck als Harzmaterial ist, das weg von einer Glasfaser angeordnet ist. Als eine Folge wird, wenn das Teil aus der Form entfernt wird, das ausgehärtete Material, das einer Glasfaser benachbart angeordnet ist, sich mehr ausdehnen als das einer Glasfaser nicht benachbarte Harzmaterial. Dies hat eine Tafel mit einer Oberfläche zur Folge, die hervorstehende Konturen von Glasfasern zeigt, welche unmittelbar unterhalb der Oberfläche der Tafel angeordnet sind, im allgemeinen bekannt als das "Faserauslese-Phänomen" oder als der "Faserauslese-Defekt".
  • Zahlreiche Bemühungen sind unternommen worden, um den Faserauslese-Defekt zu korrigieren, der in den glasfaserverstärkten Kunststofftafeln beobachtet wird. Diese Bemühungen schließen die Erfindung ein, die in der US-A-4 610 835 offenbart ist. In jener Anmeldung hat der Erfinder gezeigt, daß die Aufbringung einer oberen Überzugsschicht in einem sekundären Formprozeß das Faserauslesen verbergen könnte, wenn Druck vor dem Ende der Formungszyklus entlastet würde. Dieses Verfahren erfordert jedoch eine empfindliche Prozeßsteuerung, welche in einem Massenproduktionsverfahren nicht durchführbar sein kann.
  • Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der Erzeugung von glasfasermattenverstärkten RIM-Tafeln ohne den Faserauslese-Defekt zu schaffen, welches ohne weiteres an ein Massenproduktionsverfahren anpaßbar ist.
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren der Herstellung von glasfasermattenverstärkten RIM-Tafeln ohne den Faserauslese-Defekt zu schaffen, so daß jene Tafeln ohne weiteres verziert werden können, um eine vorverzierte Oberfläche für Automobilaußenkarosserietafelanwendungen zu erzeugen.
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der Herstellung von glasfasermattenverstärkten RIM-Tafeln ohne den Faserauslese-Defekt zu schaffen, indem die Verwendung von zumindest einer Schicht eines flexiblen Blattmaterials in der Formapparatur benachbart der geformten Tafel eingegliedert wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Verfahren der Kompressionsformung einer glasfasermattenverstärkten Kunststofftafel nach der vorliegenden Erfindung ist durch die Merkmale nach Anspruch 1 gekennzeichnet.
  • Es ist entdeckt worden, daß einer der Faktoren, der für die Bildung des Faserauslese-Defekts verantwortlich ist, ungleichmäßige Spannungszustände in der Oberflächenschicht der Tafel in den Bereichen der einer Glasfaser benachbarten Harzmaterialien ist. Die vorliegende Erfindung umfaßt eine neuartige Technik, in welcher zumindest eine Schicht eines flexiblen Blattmaterials in der Formapparatur während des Formungsverfahrens verwendet wird, welche unmittelbar benachbart der Nichterscheinungsoberfläche der geformten Tafel angeordnet ist.
  • In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Anwendung der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren der Erzeugung glasfasermattenverstärkter Kunststofftafeln ohne den Faserauslese-Defekt durch die folgenden operativen Schritte ausgeführt werden.
  • Zuerst wird ein Satz angeglichener Metall formen vorbereitet, von welchen zumindest eine der zwei sich gegenüberliegenden inneren Formoberflächen die Erscheinungsoberfläche ist, die auf einer geformten Tafel zu reproduzieren ist. Diese Erscheinungsoberfläche ist das Spiegelbild der abgeschlossenen Oberfläche auf einer geformten Tafel. Zumindest eine Schicht eines flexiblen Blattmaterials wird auf der Formoberfläche angeordnet, was die Nichterscheinungsseite der Tafeloberfläche erzeugt. Eine oder mehrere Schichten von Glasfasermatten werden dann in der Form angeordnet. Nachdem die zwei Hälften der Form zusammengeschlossen werden, wird ein polymeres Harz in den Formhohlraum eingespritzt. Eine hinreichende Zeit wird für das Harz bewilligt, auszuhärten, bevor die Form geöffnet wird. Eine glasfasermattenverstärkte Kunststofftafel mit einer glatten Erscheinungsoberfläche wird so erzeugt.
  • Das flexible Blattmaterial dient der wichtigen Funktion, die Spannungen zu vermindern, die auf den Glasfasern durch den Klemmdruck der Form aufgebracht werden.
  • In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird/werden eine zusätzliche Schicht oder zusätzliche Schichten von Glasfaserschleiern auf der Oberfläche der Glasfasermatten benachbart der Erscheinungsoberfläche der geformten Tafel angeordnet, um den Abstand der Glasfasern von der Erscheinungsoberfläche zu steuern. Diese zusätzliche Schicht oder diese zusätzlichen Schichten von Glasfaserschleiern verbessern die Glattheit der
  • Erscheinungsoberfläche der RIM-Tafel weiter, so daß eine sog. "Klasse A Oberfläche" in der Automobilindustrie direkt aus dem Formungsprozeß erhalten wird. Eine "Klasse A Oberfläche" bedeutet im allgemeinen eine Oberfläche, die direkt ohne irgendwelche weiteren Nachbearbeitungsschritte lackiert werden kann und dann als eine äußere Oberfläche eines Automobils verwendet werden kann.
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden auf die Betrachtung der Beschreibung und der angehängten Zeichnungen offensichtlich werden, in welchen:
  • Fig. 1 eine vergrößerte Querschnittsansicht einer schematischen Darstellung von Glasfasern ist, die in einer Glasfasermatte zwischen zwei Formoberflächen und einer Schicht eines Glasschleiers enthalten sind,
  • Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht einer schematischen Darstellung von Glasfasern ist, die in einer Glasfasermatte zwischen zwei Formoberflächen, einer Schicht des Glasfaserschleiers und einer Schicht eines flexiblen Blattmaterials beinhaltet sind,
  • Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Laborform ist, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
  • Fig. 4 Profilometerablesungen aus den Oberflächen von RIM-Tafeln zeigt, die mit Glasfasermatten verstärkt sind; (a) geformt ohne die flexible Blattschicht; (b) geformt mit der flexiblen Blattschicht.
  • Beschreibung des bevorzugten und alternativen Ausführungsbeispiels
  • Die vorliegende Erfindung ist ein einzigartiges Verfahren, welches die Herstellung von glasfasermattenverstärkten Kunststofftafeln ohne den Faserauslese-Defekt ermöglicht. Die Technik zieht die Verwendung einer zusätzlichen Schicht eines flexiblen Blattmaterials zwischen den zwei inneren Formoberflächen benachbart der Formoberfläche ein, welche verwendet wird, um die Nichterscheinungsseite der geformten Tafel zu bilden. Ein Polyurethan-RIM-Material wird dann in die Form hinein eingespritzt, und zwar entweder durch einen Zentraleinguß oder durch einen Seiteneinguß, nachdem Glasfasermatten zuerst in dem Formhohlraum angeordnet werden.
  • Eine bemerkbarere Verbesserung wird erreicht, wenn eine oder mehrere Schichten von Glasfaserschleiern auf der Oberseite der Glasfasermatte in der Erscheinungsseite der RIM-Tafel verwendet werden. Dieses Verfahren wird im Detail in dem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Verbesserung durch die Verwendung von Glasfaserschleiern kann in großem Maß der Tatsache zugeschrieben werden, daß die Glasfasermatten weiter weg von der Erscheinungsoberfläche der RIM-Tafel gehalten werden.
  • Anfänglich auf Fig. 1 Bezug nehmend, worin eine vergrößerte Querschnittsansicht einer schematischen Darstellung von Glasfasern 10, die zwischen zwei Formgliedern 12 und 14 und einer Schicht von Glasschleier 16 enthalten sind, gezeigt ist. Diese schematische Darstellung ist zur Veranschaulichung gezeichnet und daher sind die relativen Dicken der verschiedenen Materialien nicht maßstabsgetreu gezeichnet. Es ist zu bemerken, daß die Verwendung der Schicht von Glasschleier 16 fakultativ und in der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich ist.
  • Der Zweck, Schichten von Glasfaserschleiern zu verwenden, ist, den Abstand der Glasfasern 10, die in den Glasfasermatten 20 enthalten sind, von der Erscheinungsoberfläche 18 der RIM-Tafel zu steuern. Der Glasschleier ist aus zerstückelten Glasfasern zusammengesetzt, typischerweise 1 bis 10 cm lang, welche auf zufällige Weise orientiert sind. Abhängig von dem Typus des Glasschleiers variiert die Größe der Fasern und die Anzahl der Fasern pro Bündel. In der vorliegenden Erfindung waren die Glasschleier, die verwendet wurden, der Typus mit 1 bis 5 Elementarfäden pro Bündel und die Fasern haben zwischen 2 bis 5 cm Länge. Polyesterschleier sind auch verwendet worden, um den gleichen Zweck zu erreichen.
  • Ein Glasschleier feiner Textur, der verwendet worden ist, ist kommerziell von der International Paper Company, USA (Grad 80000110), welcher aus 75 % 12,7 mm (0,5 Inch) Glas-Elementarfäden und 25 % 25,4 mm (1 Inch) Glas-Elementarfäden zusammengesetzt ist. Ein äquivalentes Material ist ein Feintexturpolyesterschleier, der kommerziell von der Dexter Corporation USA erhältlich ist (Grad 9384).
  • Die verstärkenden Glasfasermatten wurden von der Owens-Corning Fiberglas Company, USA (Grad 8610) und PPG, USA (Azdel (R.T.M.) Glasmatten) geliefert.
  • Wie in Fig. 1 gezeigt, wurde die Dicke der Glasschleier gemessen und genug Schichten wurden verwendet, um einen 0,6 mm Abstand zwischen der verstärkenden Glasfasermatte 20 und der Erscheinungsoberfläche 18 der RIM-Tafel vorzusehen. Jedoch tritt trotz der Verwendung der Glasschleier Faserauslesen noch auf der Erscheinungsoberfläche der Tafel auf. Der Erfinder schloß, daß der Grund für diesen Defekt ist, daß der Klammerdruck in einer Form von einer Seite des Hohlraumes zu der anderen durch die Glasfasern übertragen wird, die in den Matten enthalten sind. Aufgrund der Natur der Glasfasern gibt es Bereiche von hoher Spannung, welche als Tragpfeiler wirken und primär die klemmende Last über den Hohlraum tragen. Dies sind die Bereiche, die den maximalen Faserauslese-Defekt auf der geformten Tafeloberfläche zeigen.
  • Um diesen Faserauslese-Defekt zu minimieren und zu eliminieren, wird eine dünne Schicht eines flexiblen Blattmaterials auf der Nichterscheinungsseite der RIM-Tafel verwendet. Dies ist in Fig. 2 gezeigt. Eine dünne Schicht eines flexiblen Blattmaterials 22 wird auf der Nichterscheinungsseite der RIM-Tafel zwischen der inneren Formoberfläche 24 und den Glasfasermatten 20 verwendet. Wie in Fig. 2 gesehen, sind, wegen der flexiblen Blattschicht, die lokal gespannten Fasern nun entspannt und erzeugen daher sehr kleine, falls überhaupt, Vorsprünge auf der Erscheinungsoberfläche der RIM-Tafel.
  • Um die vorliegende Erfindung zu demonstrieren, wird ein Verfahren der glasfasermattenverstärkten Reaktionsspritzgußformung verwendet. Dies ist in Fig. 3 und 3A gezeigt. Zuerst wird eine Form gebaut, wobei zwei Metallplatten 30 und 32 und eine mit einer öffnung versehene Füllstückplatte 34 verwendet werden. Die Metallplatten, die als ein oberes Formglied 30 bzw. ein unteres Formglied 32 dienen, haben Löcher in den vier Ecken (nicht gezeigt) für den Zweck, die zwei Platten mit Bolzen zusammenzuverschrauben. Eine zentrale Einspritzdurchgangsöffnung 36 ist in der oberen Platte 30 vorgesehen, um das Einspritzen von Polyurethanharz in den Formhohlraum hinein zu ermöglichen, der durch die öffnung in der Füllstückplatte 34 gebildet wird. Das Verfahren zentralen Eingußes wird hier aus Beguemlichkeit gewählt, um die Erfindung zu demonstrieren. Das Verfahren der Verwendung des Seiteneingußes ist auch versucht worden und schafft gleichermaßen exzellente Resultate im Erzeugen glatter Tafeln.
  • Eine Schicht eines flexiblen Blattmaterials 38 wird auf der Oberflächenscheibe 30 auf die Füllstückplatte 34 weisend mit einem zentralen Loch darin gelegt, das mit der zentralen Einspritzdurchgangsöffnung 36 in der oberen Metallplatte durch die Verwendung einer geflanschten Metalldurchführung 40 ausgerichtet ist. Dies ist vergrößert in Fig. 3A gezeigt.
  • Nachdem eine oder mehrere Schichten von Glasfasermatten innerhalb der öffnung der Füllstückplatte 34 angeordnet sind, wird die Form geschlossen, und zwar mit an den vier Ecken festgezogenen Bolzen, und in einer Presse angeordnet, um auf 66ºC (150ºF) erhitzt zu werden. Nachdem die Form die gewünschte Temperatur erreicht hat, wird die Presse geöffnet und ein Polyurethanharz wird in die heiße Form durch den zentralen Einguß eingespritzt. Dem Polyurethanharz wird in der Presse für eine Minute erlaubt auszuhärten und dann wird die Form geöffnet und das geformte Teil wird entfernt. Die flexible Blattschicht könnte auf der Form bleiben oder in das geformte Teil integriert werden. Das geformte Teil zeigte keinen Faserauslese-Defekt. In dieser Labordemonstration wurde der Formdruck durch das Anziehen der Bolzen angelegt und die Presse wurde nur verwendet, um die Form zu erhitzen und nicht, um den Druck zu liefern.
  • In alternativer Weise können eine oder mehrere Schichten von feinen und groben Glasschleiern auf der Oberseite der Glasfasermatten benachbart der Erscheinungsseite der RIM-Tafel vor dem Schließen der Formen plaziert werden. RIM-Tafeln mit weiter verbesserter Oberflächenglattheit können durch die Verwendung dieser zusätzlichen Glasfaserschleier erhalten werden.
  • Das verwendete Polyurethanharz war ein Zweikomponentensystem eines Diphenylmethandiisocyanats und eines Polyetherpolyols. Das verwendete Isocyanat wurde von Dow Chemical Company, USA als Isonate (R.T.M.) 181 mit einem Äquivalenzgewicht von 183,3 geliefert. Das verwendete Polyol wurde von Union Carbide Company, USA als Niax (R.T.M.) 1134 mit einem Äquivalenzgewicht von 1516,2 geliefert. Auch verwendet wurde ein Kettenverlängerer, z.B. Ethylenglycol, das von Fisher Scientific, USA als Grad AR geliefert wurde und ein Katalysator von Zinnalkylmercaptid, der kommerziell als Formrez (R.T.M.) UL-29 von Witco Company, USA erhältlich ist, um die Verarbeitungscharakteristiken des verwendeten Polyurethanharzsystems zu verbessern.
  • Eine Beispielformulierung des verwendeten Polyurethanharzsystems ist in Tabelle gezeigt. TABELLE 1 Formulierung für das Polyurethan-Harz KOMPONENTE Gewichtsprozent Isocyanat (Diphenylmethandiisocyanat) Polyol (Polyether tetrol) Kettenverlängerer (Ethylenglykol) Katalysator (Formrez (R.T.M.) UL-29)
  • Die verwendeten flexiblen Blattmaterialien waren Schaumgummimaterialien mit geschlossenen Zellen von Epichlorhydrin und Neopren. Die physikalischen Eigenschaften einer Probe verwendeten Neoprenmaterials sind in Tabelle 2 gezeigt. Es ist gefunden worden, daß eine Dicke des flexiblen Blattmaterials von über 0,254 mm (0, 01 Inch) am besten für das Verfahren der vorliegenden Erfindung geeignet ist. TABELLE 2 Eigenschaften des flexiblen Blattmaterials Name: Neopren (G-207-N) von RUBATEX Co., USA Härteprüfgerät-Härte (Shore-Skala "00"): Physikalischer Zustand: Dichte: Dehnfestigkeit: Kompressionsablenkung: ein expandiertes Polymer mit geschlossenen Zellen
  • Indem mit vielen verschiedenen Typen flexiblen Blattmaterials experimentiert wurde, ist es entdeckt worden, daß eine große Vielzahl von Materialien in dem Verfahren der Erfindung verwendet werden kann, um gleichermaßen befriedigende Ergebnisse zu erzeugen. Diese Materialien schließen Schaumgummi, Kunststoffschäume und Filzmaterialien ein. Es ist gefunden worden, daß bessere Resultate erhalten wurden, wenn die Härteprüfgerätablesungen der Materialien nicht größer als 60 auf einer ASTM E-2240 Shore "A" Skala und die Kompressionsablenkung im Bereich von 6,89 bis 344,74 kPa (1 bis 50 psi) waren, wie durch ASTM D-1056 bestimmt.
  • Anstatt der Injektionsformung des Polyurethanmaterials durch einen Zentraleinguß ist der Prozeß durch ein Verfahren ähnlich einem Handauflegeverfahren demonstriert worden. Ein Gelüberzug wird zuerst vorbereitet, indem die Harzformulierung, die in Tabelle 1 gezeigt ist, verwendet wird, gefüllt mit ungefähr 30 Gewichtsprozent Kalziumkarbonat. Eine Dicke von ungefähr 0,5 mm dieses Gelüberzugs wird dann auf die untere Scheibe der Form aufgebracht, welche eine glatte Oberfläche hat. Diesem Gelüberzug wird dann ermöglicht, partiell bei 66ºC (150ºF) für 5 Minuten auszuhärten. Um einen Handauflegeprozeß zu simulieren, werden vier Lagen von Glasfasermatten dann mit flüssigem Harz befeuchtet und auf die Oberseite des Gelüberzugs handgelegt. Die obere Formplatte mit der flexiblen Blattschicht wird dann auf die Glasfasermatten aufgelegt und von Hand gedrückt, um den Überschuß-Harz auszuquetschen. Die Formanordnung wird dann in einer Presse, die auf 66ºC (150ºF) geheizt wird, für 5 Minuten angeordnet, um die abschließende Aushärtung zu erzielen. Nach dem Aushärten wird eine RIM-Tafel mit einer glatten Oberfläche erhalten, welche keinen Faserauslese-Defekt zeigte.
  • Es sollte bemerkt werden, daß, während die Verwendung von Polyurethanharz in den obigen Ausführungsbeispielen demonstriert worden ist, andere Polymermaterialien auch versucht worden sind, die gleichermaßen gut in der vorliegenden Erfindung arbeiteten. Zum Beispiel sind andere Polymermaterialien, die verwendet worden sind, ein Polyisocyanurat, das von Dow Chemical Company, USA als Spectrim (R.T.M.) MM373 geliefert wurde, ein Polycarbonat, das auch von Dow Chemical Company, USA als Spectrim (R.T.M.) MM310 geliefert wurde, und ein dazwischendringendes netzwerkartiges Polymer auf Styrolbasis, das von Ashland Company, USA als Aropol (R.T.M.) 50437 geliefert wird. Alle drei Materialien haben, falls in der vorliegenden Erfindung verwendet, Kunststofftafeln mit glatten Erscheinungsoberflächen erzeugt. Es gibt Grund zu glauben, daß jede Art von Polymermaterial, das in einem Reaktionsspritzgußtypus des Verfahrens auf geeignete Weise verwendet werden kann, in der vorliegenden Erfindung erfolgreich verwendet werden kann.
  • Während die vorliegende Erfindung in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel und einem alternativen Ausführungsbeispiel ohne und mit der Verwendung von zusätzlichen Glasschleierschichten demonstriert worden ist, ist es einzuschätzen, daß ein Fachmann ohne weiteres die Offenbarungen dieser Ausführungsbeispiele auf andere Variationen der offenbarten Technik anpassen kann, wobei das gleiche Prinzip angewendet wird, ohne von dein Bereich der Ansprüche abzuweichen.

Claims (5)

1. Ein Verfahren der Kompressionsformung einer glasfasermattenverstärkten Kunststofftafel mit zumindest einer Erscheinungsoberfläche, wobei ein Satz von zwei angeglichenen Formgliedern (12, 14) von welchen zumindest eines (14) der Glieder eine innere Formoberfläche (18) hat, welche das Spiegelbild der Erscheinungsoberfläche der Tafel ist, welches Verfahren es umfaßt, daß zumindest eine Glasfasermatte (20) in dem Formhohlraum plaziert wird, der durch die inneren Formoberflächen der Formglieder (12, 14) definiert wird, die zwei Formglieder (12, 14) zusammengeklemmt werden und Druck an die Formglieder (12, 14) angelegt wird, ein flüssiges Polymermaterial in den Hohlraum eingeführt wird, um so die Matte (20) mit dem Polymermaterial zu sättigen und dann die gesättigte Matte (20) unter Wärme und Druck, der durch die Formglieder (12, 14) übertragen wird, ausgehärtet wird, um die Tafel zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren einschließt, daß zumindest eine Schicht (22) eines flexiblen Blattmaterials unmittelbar benachbart der inneren Formoberfläche, die der Spiegelbildformoberfläche (18) gegenüberliegt, welche die Erscheinungsoberfläche der geformten Tafel erzeugt, plaziert wird, und zwar bevor die zwei Formglieder (12, 14) zusammengeklammert werden und Druck an die Formglieder (12, 14) angelegt wird.
2. Ein Verfahren zur Erzeugung einer glasfasermattenverstärkten Kunststofftafel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem die Glasfasermatte (20) in dem Formhohlraum, der durch die inneren Formoberflächen der Formglieder (12, 14) festgelegt wird, plaziert wird, die zwei Formglieder (12, 14) zusammengeschlossen werden, wobei eine Lage des flexiblen Blattmaterials, das über und benachbart der inneren Formoberfläche angeordnet ist, der Spiegelbildformoberfläche (18) gegenüberliegt, was die Erscheinungsoberfläche der Tafel erzeugt; die zwei Formglieder (12, 14) dann unter einem klammerndem Druck zusammengeklammert werden, der hinreichend ist, um jedes Leck des flüssigen Polymermaterials aus dem Formhohlraum zu verhindern; und eine hinreichende Menge des flüssigen Polymermaterials, um die Matte (20) zu sättigen, in den Formhohlraum durch eine Einspritzdurchgangsöffnung (36) in die Form eingespritzt wird.
3. Ein Verfahren zur Erzeugung einer glasfasermattenverstärkten Kunststofftafel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (22) des flexiblen Blattmaterials eine Dicke von nicht weniger als 0,254 mm besitzt.
4. Ein Verfahren zur Erzeugung einer glasfasermattenverstärkten Kunststofftafel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (22) von flexiblem Blattmaterial einen Shore "A" Härteprüfgeräthärtewert von nicht größer als 60 wie bestimmt durch die ASTM E-2240 hat.
5. Ein Verfahren zur Erzeugung einer glasfasermattenverstärkten Kunststofftafel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren einschließt, daß zumindest eine Schicht (16) eines feinen Texturglasschleiers zwischen der Matte (20) und der Spiegelbildformoberfläche (18) plaziert wird, und zwar vor der Sättigung der Matte (20) mit dem flüssigen Polymermaterial.
DE68913654T 1988-11-04 1989-10-05 Formverfahren. Expired - Fee Related DE68913654T2 (de)

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