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WO2012052476A1 - Granulat und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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WO2012052476A1
WO2012052476A1 PCT/EP2011/068257 EP2011068257W WO2012052476A1 WO 2012052476 A1 WO2012052476 A1 WO 2012052476A1 EP 2011068257 W EP2011068257 W EP 2011068257W WO 2012052476 A1 WO2012052476 A1 WO 2012052476A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
granules
molding
cellulose
fibers
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2011/068257
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Einsiedel
Kurt Uihlein
Alfred Zengel
Britta Zimmerer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cordenka GmbH and Co KG
Original Assignee
Cordenka GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cordenka GmbH and Co KG filed Critical Cordenka GmbH and Co KG
Priority to DE112011103528T priority Critical patent/DE112011103528A5/de
Publication of WO2012052476A1 publication Critical patent/WO2012052476A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/12—Making granules characterised by structure or composition
    • B29B9/14—Making granules characterised by structure or composition fibre-reinforced
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B29B9/065—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion under-water, e.g. underwater pelletizers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C2045/0091—Pellets or granules, e.g. their structure, composition, length, height, width
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0005—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fibre reinforcements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2001/00—Use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives, e.g. viscose, as moulding material

Definitions

  • the present invention relates to a granulate for the production of molded parts, which contains in a matrix material of a thermoplastic material and a bonding agent integrated fiber parts made of regenerated cellulose.
  • the invention relates to a lightweight and impact-resistant injection molded component with high-quality surface appearance for use, inter alia, in vehicle construction and an economical method for producing a plastic granulate.
  • the invention relates to a molding containing a wood flour-filled thermoplastic.
  • thermoplastic materials by injection molding is today the most common method for the production of trim parts for the motor vehicle interior and other similarly demanding plastic articles, including electrical appliance housings.
  • the most important mechanical requirements include high specific stiffnesses and strengths which make it possible to produce lightweight yet sturdy components, resulting in e.g. a contribution to the production of fuel-efficient motor vehicles (motor vehicles) can be made.
  • PP-LGF long glass fiber reinforced polypropylene
  • P / E MD mineral particle filled polypropylene / polyethylene copolymers
  • PC / ABS polycarbonate / acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers
  • PP-LGF is characterized by a high specific strength and rigidity (tensile modulus of elasticity determined on practical component samples typically about 3,300 MPa, material density typically 1, 12 g / cm 3 , specific tensile modulus in
  • MPa / (g / cm 3 ) 2946) and is therefore today often the material of choice for the production of lightweight semi-structural components, such as instrument panel, or center console support components.
  • PP-LGF is not suitable for the production of components with high-quality so-called "Class A" surfaces visible to the vehicle occupants, mainly due to the high material hardness of the glass fibers and the associated abrasiveness of glass fiber-containing plastic melts compared to tool steel.
  • Hardness of glass fibers is 5-7, their Brinell hardness (HB) is 1550, which is in the range of the hardness of hardened tool steel (HB 1500- 1900).
  • Injection molded components with a high-quality surface for use in the field of vision generally have grained surfaces, which are achieved by etching structures (local unevenness) in the steel mold halves for stamping off the visible sides of the components.
  • plastic components have a higher visual value impression than smooth plastic surfaces, since the former natural materials such as Wood, leather, fabrics, crystals, etc. are similar and this is associated with a higher quality, whereas smooth, un-structured and glossy plastic surfaces are generally perceived as artificial and cheap acting.
  • PP-LGF components are produced for the vehicle interior with smooth surfaces and laminated prior to their installation with doctorsndekormaterialien (usually back-foamed plastic films, which in turn have a grained surface structure).
  • the impact strength of P / E MD is excellent at room temperature, at low temperatures only a weaker level (about 20 kJ / m 2 ) is achieved.
  • P / E MD materials are their ability to produce components with visible Class A surfaces.
  • the Mohs hardness of talc is 1 and talc-filled materials are not abrasive to tool steel.
  • P / E MD can be dyed well with color pigments, thus enabling the economic production of components that can be incorporated into various surface designs of vehicle interiors. Post-processing of the components after the injection molding process is not necessary.
  • PC / ABS polycarbonate / acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer
  • PC / ABS polycarbonate / acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer
  • DE 200 20 480 U1 describes a ball-granulated granulate with a spherical to frosted shape of natural fibers or synthetic fibers, for example of cellulose regenerated fibers and a thermoplastic matrix.
  • the granules are produced by compounding in the extruder and subsequent underwater granulation. Due to the process of underwater granulation, the granules have a spherical to ice-like shape and a homogeneous statistical distribution of the fibers in the granule, which inevitably distributes fibers on the surface of the granule.
  • the present invention has for its object to provide a molded part and granules for its production, which allows the molded part has a high lightweight construction potential and a very good impact resistance in conjunction with a good optical Wertan- mutation and thus the economic realization of market demand-optimized injection molded components with high-quality surface appearance.
  • a granulate for the production of molded parts which comprises in a matrix material of a thermoplastic material and optionally a bonding agent integrated fiber parts made of regenerated cellulose, wherein the granules is characterized in that the fiber parts are completely enveloped by the matrix material.
  • the present invention provides a process for producing such granules.
  • granules of polypropylene as a thermoplastic and of rayon as cellulose regenerated fiber (PP-CRF or PP-rayon).
  • the granules according to the invention are - in contrast to the prior art - completely enveloped by the matrix material. As a result, a renewed moisture absorption of the embedded cellulose regenerated fibers is virtually eliminated or at least substantially slowed down.
  • the granule particles produced according to EP 1 436 130 are open on at least one side, normally on two sides. This structure is initially inherent to the granule particles obtained by pultrusion processes in the first step of EP 1 436 130, since these are produced from a plastic-wrapped yarn strand which is cut after cooling using a granulator. The granulate particles produced are therefore similar to cut electrical cables with internal copper strand and external plastic insulation. The cut surfaces of these particles have centrally open yarn strands, not covered by plastic, from which individual filaments, eg with tweezers, can be pulled out.
  • the fibers are highly hygroscopic, as for regenerated cellulose fibers with the characteristic equilibrium moisture content of 13% by weight in the standard climate according to BISFA (Bureau International for the Standardization of Fibers Synthetician), ie at a relative humidity of 65% and at a temperature of 20 ° C, the fibers are highly transporting water from a more humid environment to the interior of the granules, while in a drier environment, water is released from inside the granules to the environment. Consequently, one at a
  • Drying set moisture content does not stock, but varies with the relative humidity of the environment in which the granules are stored, transported and processed. Consequently, the in
  • the regenerated cellulose fibers in the granules according to the invention retain the degree of drying once set by the closed structure, without requiring further measures. At least the moisture absorption of the regenerated cellulose fibers in the granules according to the invention lasts much longer because of the complete covering of the fiber parts than in a granulate whose fiber parts are not completely enveloped by matrix material. In any case, the granules according to the invention allow a more economical storage and further processing to the corresponding moldings.
  • the thermoplastic surrounding the regenerated fiber has a processing temperature of less than 240 ° C, and is preferably a polyolefin, a polyolefin derivative, a biopolymer, eg, a polylactic acid (PLA), a polyvinyl chloride (PVC), or a polyamide.
  • the granules according to the invention generally also contain adhesion promoters, for which, for example, maleic acid copolymers or isocyanate derivatives or the like are suitable.
  • the granules may likewise preferably contain UV stabilizers or further additives.
  • the invention also relates to a molded part, in particular with a high-quality surface appearance, i. a molded part with a grained surface, for use e.g. in vehicle construction, which contains the molten granules according to the invention in the solidified state.
  • a molded part in particular with a high-quality surface appearance, i. a molded part with a grained surface, for use e.g. in vehicle construction, which contains the molten granules according to the invention in the solidified state.
  • the granules according to the invention have a high pelletin integrity. Consequently, in the further processing of the granules according to the invention to said molding neither fiber release nor fiber abrasion, so that the desired content of the molding of fibers can already be reliably determined directly by the fiber content of the granules.
  • the production of the moldings according to the invention is preferably carried out in the so-called injection molding process.
  • the pieces of fiber contained within the molded part according to the invention have a length of 0.1 to 8 mm, preferably they are predominantly not longer than 0.1 to 1, 5 mm, more preferably 15 to 40% of the fiber (part) pieces between 0, 5 and 1, 2 mm long.
  • a plastic melt used for the production of the molding has an according to ISO 1 133 measured at 2.16 kg load and 200 ° C melt temperature
  • the invention is further directed to a process for the preparation of the granules, which comprises the following steps:
  • DSE twin-screw extruder
  • Plastic and optionally further additives at a temperature above the melting temperature of the thermoplastic material
  • the regenerated cellulose fibers be obtained prior to feeding into the extruder by cutting the corresponding filaments by means of a staple fiber cutting machine. As will be explained in more detail below, this ensures a simple supply of the extruder with the corresponding fiber material.
  • the cellulose regenerated fibers are dried to a moisture content of 0.5 to 2% before being fed into the extruder.
  • the closed structure of the granules obtained it is already possible here by the closed structure of the granules obtained to set and maintain the residual moisture content in the product.
  • UWG underwater granulators
  • the complete encapsulation of the regenerated cellulose fiber particles produced by the process according to the invention from the matrix material causes a high pellet integrity, which in turn causes no process-inhibiting fiber release during the material production and further processing of the granules according to the invention for the molded part according to the invention the metering of material takes place, or that no fiber abrasion occurs.
  • the granules are obtained in the form of individual grains which, despite the hot water used in underwater granulation, do not cake again.
  • the grains of the granules according to the invention and of the granules produced by the process according to the invention are preferably lenticular.
  • a molded part according to the invention which contains the granules produced by the process according to the invention, in comparison with the respective native, i. surprisingly, an improved injection molded thermoplastic polymer compound not compounded with regenerated cellulose fibers
  • thermoplastic matrix polymer having exceptionally high melt flowability can be used.
  • the exceptionally high melt flowability of the matrix polymer can be accompanied by disadvantages in the emission characteristics. Surprisingly, these disadvantages can be overcome in the production of the granules or molding according to the invention, as shown below.
  • the odor is graded according to the standard VDA 270, wherein the odor note 3 means a clearly perceptible but not disturbing smell, while the odor note 4 a disturbing odor and the odor note 5 a strong disturbing Mean smell.
  • a molding according to the invention which contains the granules according to the invention, shows an odor note of 3 to 3.5 determined according to VDA 270. For example, receives an injection molding sample, which was prepared from the granules of the invention with 64-67 wt.% Polypropylene as a thermoplastic, the odor grade 3.5, whereas the native injection-molded polypropylene receives the scent grade 4.5.
  • a molding according to the invention which contains the granules according to the invention preferably exhibits a proportion of volatile organic compounds of from 3 to 40 ⁇ g C / g, particularly preferably from 4 to 35 ⁇ g C / g, measured according to test specification PV 3341 of Volkswagen AG. at "C” carbon and "g” means the weight of the weighed molding.
  • an injection-molded specimen made of the inventive granules containing 64-67% by weight of polypropylene as a thermoplastic emits less than 35 ⁇ g C / g, whereas the underlying native injection-molded polypropylene emits more than 100 ⁇ g of C / g ,
  • a molded part according to the invention which contains the granules according to the invention, exhibits a fogging condensate value of 0.2 to 2 mg, particularly preferably of 0.4 to 1.5 mg, measured according to test specification PV 3015 of Volkswagen AG.
  • Regenerate cellulose or cellulose regenerated fibers is understood here to mean that this cellulose is recovered from solutions of cellulose or cellulose derivatives by precipitation processes, usually under certain shaping (fiber or filament recovery).
  • Quasi-endless cellulose regenerated fibers in the form of multifilament yarn with a length weight of, for example, 2440 g / 10,000 m (2440 dtex) on yarn bobbins with a weight of, for example, 10 kg are advantageously used for the process according to the invention.
  • the individual filaments are typically 12-15 ⁇ m thick and are arranged in parallel, undiluted in the multifilament yarn.
  • the wet-spun multifilament yarn which has been dried to a residual moisture content of 9-13% before delivery, can be split into individual filaments between the fingers. This is all the easier the lower the moisture content of the fibers or of the yarn is.
  • Two yarn threads can be connected to each other by means of the bevel reserve of the first running yarn package so that the second coil begins to run at the moment of the expiration of the first coil. Subsequently, a third coil can be placed at the place of the expired first coil, whose beginning is connected to the thread reserve of the current second coil, etc .. In this way, a fully continuous supply of cellulose regenerated fiber yarn can be represented.
  • cellulose regenerated fiber yarns may be provided in parallel on a corresponding take-off device (yarn gate) as described above.
  • a staple fiber cutting machine e.g. from the production of the company Neumag O Erlikon can be used to extract the cellulose regenerated fiber yarns as described above and cut into pieces of defined length, preferably in 1, 5- 2.3 mm in length.
  • a yarn drying line (for example in the form of a contact drying by means of heated metal rollers) is preferably installed between the yarn gate and the fiber cutting machine, which makes it possible to dry the cellulose regenerated fiber yarn containing 13% moisture under normal conditions to a water content of 0.5 to 2%.
  • the pre-dried, identically cut yarn passes advantageously through a discharge hopper of the fiber cutting machine and a subsequent downpipe in a arranged under the cutting twin-screw extruder (DSE). Possibly. also a two-shaft side extruder can be interposed, which promotes the clippings in the DSE.
  • a suitable twin-screw extruder is e.g. the co-rotating Kraus-Maffei-Berstorff twin-screw extruder of the KM-Berstorff ZE 90 type.
  • Cellulose fibers usually have a density of 1.5 g / cm 3 and the fibers are flexible. These properties usually severely limit the flowability of cut cellulose fibers.
  • the above-described and immediately adjoining, or coupled steps fiber section and Fiber dosing helps to avoid the formation of fiber agglomerates, as is typical in the case of a campaign-like production and metering of cut fibers by entanglement of the fibers into each other during collection, packaging, transport and presentation of the fibers into a dosing unit.
  • the above-described section of the process according to the invention ensures a continuously uniform feed of predried, agglomerate-free, cellulose regenerated cut fibers of defined length into the DSE.
  • the clippings are then in the DSE - preferably - a melt consisting of polypropylene and maleic anhydride-polypropylene copolymer mixed, which is formed by the melting of corresponding raw material granules in the fiber feed zone of the extruder preceding polymer feed or melting zone.
  • Homogeneous mixing of the fibers into the matrix is particularly favorable for the later use of the granules for producing components according to the invention with high-grade component surfaces.
  • MFR 450 g / 10 min
  • a fiber mixing function zone with suitable compounding worm functional elements, which contains eg tooth mixing elements.
  • the composite material After passing through the functional zone described, the composite material is degassed by means of an atmospheric and a vacuum degassing zone and then discharged by means of underwater granulation (UWG) with hot water at a temperature of at least 50 ° C. to 99 ° C. in the form of lenticular pellets from the extruder.
  • UWG underwater granulation
  • the melt stream is advantageously pressed apart annularly by a mandrel arranged centrally in a melt flow channel and conveyed into a perforated die whose hot water flows around the rear side.
  • the melt leaving the die holes at the rear is knocked off by rotating knives.
  • the melt solidifies into lenticular, free-flowing and surprisingly closed pellets with a bulk density of> 450 g / 1, which are removed in a stream of water before they be separated later in a separator from the water.
  • the high internal heat content of the freshly produced granulated pellets makes it possible to remove the surface moisture of the material originating from the UWG by means of an approx. 15-minute passage through a vibra- ture-trough system charged with 1 10-135 ° C hot air and then the granules after approx. 5 minutes of passage of a cooling spiral conveyor dry and sufficiently cooled (moisture content ⁇ 0.1%, granule temperature ⁇ 60 ° C) to pack.
  • the composite material produced is thus distinguished by very good properties and by an economical production process.
  • PP-CRF granules having fiber contents of 10 to 40 percent by mass, preferably 20-30 percent by mass, particularly preferably 25 percent by mass.
  • PP-CRF granules, ie granules according to the invention whose thermoplastic material is polypropylene, are basically suitable for use in visible components with high-quality (aesthetic) surfaces, since the material hardness of cellulose is only a fraction of that of glass fibers.
  • the Brinell hardness of spruce wood in the fiber orientation direction is 3.2 HB, that of glass fibers 1550 HB.
  • Cellulosic fiber-containing plastic melts exert no abrasive effect on mold tool steels and thus offer the potential for producing components with grained high-quality surfaces that are visible to the vehicle occupants or the plastic component user.
  • the PP-CRF granules according to the invention can also be effectively used to improve the properties of wood flour-filled thermoplastic materials.
  • thermoplastic materials based on more or less fine-grained wood flour and polypropylene known under the name HMPP are market-relevant.
  • WPC Wood-Plastic Compounds
  • the aforementioned molding according to the invention is produced in an extrusion process or in an injection molding process.
  • the cellulose regenerate fiber particles contained in the molding have a length of 0.1 to 8 mm, more preferably of 0.1 to 2.3 mm.
  • HMPP material consisting of 50% wood flour, 45% polypropylene and 5% maleic anhydride typically has the following properties:
  • Tensile E modulus 3700 MPa; Tensile strength: 42 MPa; Impact strength: 12 kJ / m 2 ; Notched impact strength: 4 kJ / m 2 .
  • a cellulosic regenerated fiber reinforced HMPP material comprising 50% wood flour, 5% regenerated cellulose fibers, 40% polypropylene and 5% maleic anhydride typically has the following properties:
  • Tensile modulus of elasticity 3800 MPa; Tensile strength: 49 MPa; Impact strength: 18 kJ / m 2 ; Notched impact strength: 6 kJ / m 2 .
  • This material can be prepared by using a PP-CRF granules according to the invention, which in turn consists of 67% PP, 3% maleic anhydride and 30% rayon fibers (PP-CRF 30), by the following mixing proportions: Wood flour: 50%, PP CRF 30: 16.66%; PP: 28.84%; Maleic anhydride: 4.50%
  • an inventive cellulose regenerated fiber reinforced HMPP material consisting of 45% wood flour, 10% cellulose regenerated fibers, 40% polypropylene and 5% maleic anhydride typically has the following properties:
  • Tensile modulus of elasticity 3800 MPa; Tensile strength: 57 MPa; Impact strength: 27 kJ / m 2 ; Notched impact strength: 9 kJ / m 2 .
  • This material can be prepared by using a PP-CRF granules according to the invention, which in turn consists of 67% PP, 3% maleic anhydride and 30% cellulose regenerated fibers (PP-CRF 30), by the following mixing proportions:
  • Wood flour 45%, PP-CRF 30: 33.33%; PP: 17.67%; Maleic anhydride: 4.00%
  • the PP-CRF granules according to the invention enable the manufacturer of HMPP articles to considerably improve the properties of the HMPP products produced.
  • the admixing of PP-CRF granules in the HMPP production process ie the production of the molding according to the invention, can be carried out easily via an additional metering unit on the extruder (identical to the existing metering unit for the unreinforced polypropylene), or by premixing the PP according to the invention.
  • HMPP materials according to the invention are reinforced with 5-10% cellulose regenerated fibers as described above, improvements in tensile strengths of 17-36% can be achieved, as can be seen by comparing the aforementioned tensile strength values for HMPP materials with and without PP CRF granules according to the invention sees. Furthermore, the abovementioned values show that the impact strength and the notched impact strength of HMPP materials by cellulose regenerated fiber reinforcement by means of the PP-CRF granulate according to the invention increase by 50-125%. which, on the one hand, results in higher damage tolerance and service life of the materials in existing applications and, on the other hand, makes it possible to open up new fields of application for this material group, eg in the vehicle construction sector.
  • the present invention relates to granules for the production of moldings, which in a matrix material of a thermoplastic material and optionally a bonding agent incorporated fiber parts Regeneratcellu- comprises, wherein the granules characterized in that the fiber parts a maximum moisture of 2%, preferably of 1% and more preferably of 0.5%.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Granulat zur Herstellung von Formteilen, welches in ein Matrixmaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff und einem Haftvermittler eingebundene Faserteile aus Regeneratcellulose enthält, wobei die Faserteile vollständig vom Matrixmaterial umhüllt sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung derartiger Granulate sowie Formteile, insbesondere mit hochwertiger Oberflächenanmutung unter anderem zur Anwendung im Fahrzeugbau, die aus derartigen Granulaten hergestellt sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Formteil enthaltend einen holzmehlgefüllten thermoplastischen Kunststoff, insbesondere zur Anwendung in Fußbodenbeplankungen, wobei das Formteil zusätzlich ein aufgeschmolzenes erfindungemäßes Granulat im verfestigten Zustand umfasst. Ferner betrifft die Erfindung ein Granulat zur Herstellung von Formteilen, welches in ein Matrixmaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff und gegebenenfalls einem Haftvermittler eingebundene Faserteile aus Regeneratcellulose umfasst, wobei die Faserteile eine maximale Feuchtigkeit von 2% enthalten.

Description

Granulat und Verfahren zu dessen Herstellung
Beschreibung:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Granulat zur Herstellung von Formteilen, welches in ein Matrixmaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff und einem Haftvermittler eingebundene Faserteile aus Regeneratcellulose enthält. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein leichtes und schlagzähes Spritzgussbauteil mit hochwertiger Oberflächenanmutung zur Anwendung unter anderem im Fahrzeugbau sowie ein wirtschaftliches Verfahren zur Produktion eines Kunststoffgranulats. Ferner betrifft die Erfindung ein Formteil enthaltend einen holzmehlgefüllten thermoplastischen Kunststoff.
Die Umformung thermoplastischer Kunststoffe im Spritzgussverfahren ist heute das gängigste Verfahren zur Herstellung von Verkleidungsteilen für den Kraftfahrzeuginnenraum und anderen ähnlich anspruchsvollen Kunststoffartikeln, unter anderem Elektrogerätegehäusen.
An solche Kunststoffartikel werden unterschiedliche Anforderungen gestellt.
Zu den wichtigsten mechanischen Anforderungen zählen hohe spezifische Steifigkeiten und Festigkeiten, die es ermöglichen, leichte und dennoch stabile Bauteile zu fertigen, wodurch z.B. ein Beitrag zur Herstellung kraftstoffsparender Kraftfahrzeuge (KfZ) geleistet werden kann.
Weiterhin wichtig sind hohe Schlagzähigkeiten, um KfZ-Bauteile mit insassenfreundlichem, energieabsorbierenden Crashverhalten, bzw. Elektrogerätegehäuse mit hoher Schlagbelastungstoleranz generieren zu können.
Weitere zentrale Bedingungen für die Wahl eines Werkstoffs zur Herstellung von derart hochwertigen Kunststoffbauteilen sind dessen Wirtschaftlichkeit und nicht zuletzt die designerischen Gestaltungsmöglichkeiten, die sich aus dessen Einsatz ergeben.
Drei im Folgenden beschriebene Materialien gehören heute zu den am weitesten verbreiteten Werkstoffen für die Spritzguss-Herstellung von Kfz-Innenraum- bauteilen.
PP-LGF (langglasfaserverstärktes Polypropylen), P/E MD (mineralpartikelgefüllte Polypropylen-/Polyethylen-Copolymere) und PC/ABS (Polycarbonat/Acrylnitril- Butadien-Styrol-Copolymere).
PP-LGF zeichnet sich durch eine hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit (Zug- E-Modul bestimmt an praxisnahen Bauteilproben typischerweise ca. 3.300 MPa, Materialdichte typischerweise 1 ,12 g/cm3, spezifischer Zug-E-Modul in
MPa/(g/cm3) = 2946) aus und ist daher heute vielfach Werkstoff der Wahl zur Herstellung von Leichtbau-Semistrukturbauteilen, wie Instrumententafel-, oder Mittel- konsolenträgerbauteilen. Die Schlagzähigkeit von PP-LGF, insbesondere bei tiefen Temperaturen, erreicht dabei nur ein mittleres Niveau (ca. 40 kJ/m2).
PP-LGF eignet sich nicht zur Herstellung von Bauteilen mit hochwertigen für den Fahrzeuginsassen sichtbaren, sogenannten„Class-A"-Oberflächen. Grund dafür ist vor allem die große Materialhärte der Glasfasern und die damit verbundene Abrasivität von glasfaserhaltigen Kunststoffschmelzen gegenüber Werkzeugstahl. Die Mohs-Härte von Glasfasern beträgt 5-7, ihre Brinell-Härte (HB) beträgt 1550 und liegt damit im Bereich der Härte von gehärtetem Werkzeugstahl (HB 1500- 1900).
Spritzgussbauteile mit hochwertiger Oberfläche für die Anwendung im Sichtbereich weisen in der Regel genarbte Oberflächen auf, die durch das Einätzen von Strukturen (lokalen Unebenheiten) in die stählernen Formwerkzeughälften zur Ab- prägung der Sichtseiten der Bauteile erzielt werden.
Dementsprechend genarbte Kunststoffbauteile haben eine höhere visuelle Wert- anmutung als glatte Kunststoffoberflächen, da erstere natürlichen Werkstoffen wie Holz, Leder, Geweben, Kristallen etc. ähnlich sind und hiermit eine Höherwertigkeit assoziiert wird, während glatte, un strukturierte und glänzende Kunststoff Oberflächen demgegenüber in der Regel als künstlich und billig wirkend empfunden werden.
Narbstrukturen im Spritzguss-Formwerkzeug werden bei fortgesetzter Verarbeitung von glasfaserverstärktem Kunststoff ausgewaschen, mit der Konsequenz zunehmend glatter werdender Bauteiloberflächen und einer damit einhergehenden herabgesetzten visuellen Wertanmutung der erzeugten Kunststoffbauteile.
Aus diesem Grund werden PP-LGF-Bauteile für den Fahrzeuginnenraum mit glatten Oberflächen hergestellt und vor ihrem Einbau mit Oberflächendekormaterialien (meist hinterschäumten Kunststoff-Folien, die ihrerseits eine genarbte Oberflächenstruktur aufweisen) kaschiert.
P/E MD (mineralpartikelgefüllte Polypropylen-/Polyethylen-Copolymere) sind in der Regel talkumgefüllte Werkstoffe mit schwächeren spezifischen mechanischen Kennwerten (Zug-E-Modul typischerweise ca. 1 .500 MPa, Materialdichte typischerweise 1 ,04 g/cm3, spezifischer Zug-E-Modul in MPa / (g/cm3) = 1442). Verkleidungsteile aus P/E MD 20 gelten daher nicht als Leichtbaukomponenten. Die Schlagzähigkeit von P/E MD ist bei Raumtemperatur hervorragend, bei tiefen Temperaturen wird nur ein schwächeres Niveau (ca. 20 kJ/m2) erreicht.
Der Vorteil von P/E MD-Werkstoffen liegt in ihrer guten Eignung zur Herstellung von Bauteilen mit sichtbaren Class-A-Oberflächen.
Die Mohs-Härte von Talkum liegt bei 1 und talkumgefüllte Werkstoffe sind nicht abrasiv gegenüber Werkzeugstahl. P/E MD lassen sich mit Farbpigmenten gut matt durchfärben und ermöglichen so die wirtschaftliche Herstellung von Bauteilen, die sich in verschiedene Oberflächen-Designs von Fahrzeuginnenräumen einfügen lassen. Eine Nachbearbeitung der Bauteile nach dem Spritzgussprozess ist nicht notwendig. PC/ABS (Polycarbonat/Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer) ist vor allem hinsichtlich seiner Tieftemperatur-Schlagzähigkeit von Interesse für den Einsatz im Fahrzeuginnenraum (kein Bruch im Schlagbiegeversuch bei -30 °C). Mit einem Zug-E-Modul von typischerweise ca. 2.300 MPa und einer Materialdichte von 1 ,13 g /cm3 verfügt dieser Werkstoff ebenfalls nicht über ein nennenswertes Leichtbaupotenzial (spezifischer Zug-E-Modul in MPa / (g/cm3) = 2035). Ein Nachteil des Werkstoffs liegt in seinem unerwünscht hohen Glanzgrad, der dazu führt, dass PC/ABS-Bauteile vor dem Einsatz im KfZ-Innenraum in der Regel entweder kaschiert oder lackiert werden. Weitere Nachteile von PC/ABS sind hohe Materialkosten, hohe Verarbeitungstemperaturen von 260-290° C und das Potenzial zur Freisetzung niedermolekularer Schadsubstanzen.
Aus dem Dokument EP 1 436 130 ist ein Verfahren zur Herstellung von Granulaten aus Endlos-Regenerat-Cellulosefasern bekannt, wobei diese mittels des sogenannten Pultrusionsverfahrens mit einem Matrixmaterial ummantelt und anschließend zweifach - mit einem dazwischen liegenden Trocknungsschritt - granuliert werden.
Nachteilig bei dem in der EP 1 436 130 beschriebenen Verfahren ist zum einen die Notwendigkeit eines zweiten, zeit- und kostenintensiven Granuliervorgangs, zum anderen zeichnet sich das resultierende Granulat durch eine rasche Feuchtigkeitsaufnahme über das relativ hygroskopische Cellulosematerial aus, das wiederum aufwendige weitere Trocknungsschritte vor dem anschließendem Verarbeiten erforderlich macht.
DE 200 20 480 U1 beschreibt ein Kugelfasergranulat mit kugel- bis ameiseneiförmiger Gestalt aus Naturfasern bzw. Synthesefasern, z.B. aus Celluloseregenerat- fasern und einer thermoplastischen Matrix. Die Herstellung des Granulats erfolgt mittels Compoundierung im Extruder und anschließender Unterwassergranulie- rung. Verfahrensbedingt durch die Unterwassergranulierung bekommen die Granulatkörner kugel- bis ameiseneiförmige Gestalt und eine homogen statistische Verteilung der Fasern im Granulatkorn, wodurch unvermeidlich auch auf der Oberfläche des Granulatkorns Fasern verteilt sind. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Formteil sowie ein Granulat zu dessen Herstellung bereitzustellen, das es ermöglicht, dass das Formteil ein hohes Leichtbaupotenzial und eine sehr gute Schlagzähigkeit in Verbindung mit einer guten optischen Wertan- mutung aufweist und somit die wirtschaftliche Realisierung marktanforderungsop- timierter Spritzgussbauteile mit hochwertiger Oberflächenanmutung.
Dies Aufgabe wird gelöst durch ein Granulat zur Herstellung von Formteilen, welches in ein Matrixmaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff und gegebenenfalls einem Haftvermittler eingebundene Faserteile aus Regeneratcellulose umfasst, wobei sich das Granulat dadurch auszeichnet, dass die Faserteile vollständig vom Matrixmaterial umhüllt sind.
Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung derartiger Granulate zur Verfügung.
Ganz besonders bevorzugt werden im Rahmen der Erfindung Granulate aus Polypropylen als thermoplastischer Kunststoff sowie Rayon als Celluloseregeneratfa- ser (PP-CRF bzw. PP-Rayon).
Wie auch in der EP 1 436 130 beschrieben, hat diese Materialkombination prinzipiell vorteilhafte mechanische Eigenschaften zur Folge, allerdings können diese Eigenschaften durch das in der EP 1 436 130 B1 beschriebene Verfahren nicht oder zumindest nicht vollständig hervorgebracht werden, bzw. das zugrunde liegende Verfahren des Standes der Technik ist zu aufwendig.
Das Granulat gemäß Erfindung ist - im Unterschied zu dem des Standes der Technik - vollständig vom Matrixmaterial umhüllt. Dadurch ist eine erneute Feuchtigkeitsaufnahme der eingebetteten Cellulose-Regeneratfasern praktisch ausgeschlossen oder zumindest wesentlich verlangsamt. Im Unterschied dazu sind die Granulat-Teilchen, die gemäß EP 1 436 130 erzeugt werden, an wenigstens einer Seite, normalerweise an zwei Seiten offen. Diese Struktur ist zunächst den durch Pultrusionsverfahren im ersten Schritt gemäß EP 1 436 130 erhaltenen Granulatteilchen inhärent, da diese aus einem mit Kunststoff umhüllten Garnstrang erzeugt werden, welcher nach Abkühlung unter Verwendung eines Granulators geschnitten wird. Die erzeugten Granulatpartikel gleichen demnach geschnittenen Elektrokabeln mit innenliegendem Kupferstrang und außenliegender Kunststoff-Isolierung. Die Schnittflächen dieser Partikel weisen mittig offen zugängliche, von Kunststoff nicht umhüllte Garnstränge auf, aus denen sich einzelne Filamente, z.B. mit einer Pinzette, herausziehen lassen.
Durch die offene Struktur lässt sich zwar zunächst eine einfachere Trocknung der innen liegenden Fasern erreichen, jedoch erfolgt die Feuchtigkeitsaufnahme ebenso erleichtert, so dass ggf. wiederholte Trocknungsschritte bis zum endgültigen Extrusionsverfahren zur Herstellung der Formteile erforderlich sind. Dieser Nachteil ist schon daraus ersichtlich, dass gemäß Verfahrensanspruch der EP 1 436 130 bereits zwischen den beiden Granulierschritten eine Trocknung erforderlich ist.
In der EP 1 436 130 ist davon die Rede, dass nach Erzeugung eines Granulats im Pultrusionsverfahren ggf. weitere Extruderdurchläufe mit anschließender neuerlicher Granulierung möglich sind. Zum Verfahren der neuerlichen Granulierung werden keine Angaben gemacht. Allerdings ist aus der Empfehlung, dass die nach neuerlicher Extrusion und Granulierung erzeugten Granulate 4 h zu trocknen sind, bevor sie im Spritzguss verarbeitet werden können, ersichtlich, dass diese Granulate nach der Herstellung Feuchtigkeit enthalten und demnach nicht unmittelbar prozessfähig sind. Die in DE 200 20 480 U1 beschriebenen Granulatkörner weisen, wie bereits erwähnt, auch auf ihrer Oberfläche Fasern auf. Sind die Fasern in hohem Maße hygroskopisch, wie dies für Celluloseregeneratfasern mit der für die charakteristischen Gleichgewichtsfeuchte von 13 Gew.% im Normklima nach BISFA (Bureau International pour la Standardisation de Fibres Synthetiques), d.h. bei einer relativen Feuchte von 65 % und bei einer Temperatur von 20 °C, zutrifft, transportieren die Fasern in hohem Maße Wasser aus einer feuchteren Umgebung ins Innere des Granulats, während bei einer trockeneren Umgebung Wasser aus dem Inneren des Granulats in die Umgebung abgegeben wird. Folglich hat ein bei einem
Trocknungsvorgang eingestellter Feuchtigkeitsgehalt keinen Bestand, sondern schwankt mit der relativen Feuchtigkeit der Umgebung, in der die Granulatkörner gelagert, transportiert und verarbeitet werden. Folglich bedürfen die in
DE 200 20 480 U1 beschriebenen Granulatkörner vor ihrer Lagerung bzw. Verarbeitung einer Feuchtigkeitskontrolle mit anschließender Einstellung der für die Lagerung bzw. Weiterverarbeitung erforderlichen Feuchte durch entsprechendes Trocknen oder Befeuchten.
Im Gegensatz dazu behalten die Regeneratcellulosefasern im erfindungsgemäßen Granulat durch die geschlossene Struktur den einmal eingestellten Trocknungsgrad, ohne weitere Maßnahmen erforderlich zu machen. Zumindest dauert die Feuchtigkeitsaufnahme der Regeneratcellulosefasern im erfindungsgemäßen Granulat wegen der vollständigen Umhüllung der Faserteile wesentlich länger als in einem Granulat, dessen Faserteile nicht vollständig von Matrixmaterial umhüllt sind. In jedem Fall erlaubt das erfindungsgemäße Granulat ein wirtschaftlicheres Lagern und Weiterverarbeiten zu den entsprechenden Formteilen.
Vorteilhaft weist der thermoplastische Kunststoff, der die Regeneratfaser umgibt, eine Verarbeitungstemperatur von weniger als 240 °C auf und ist bevorzugt ein Polyolefin, ein Polyolefinderivat, ein Biopolymer, z.B. eine Polymilchsäure (PLA), ein Polyvinylchlorid (PVC) oder ein Polyamid. Das Granulat gemäß Erfindung enthält in der Regel noch Haftvermittler, wofür sich z.B. Maleinsäurecopolymerisate oder Isocyanatderivate oder dergleichen eignen.
Das Granulat kann ebenfalls bevorzugt noch UV-Stabilisatoren oder weitere Additive enthalten.
Wie bereits weiter oben erwähnt, betrifft die Erfindung auch ein Formteil, insbesondere mit hochwertiger Oberflächenanmutung, d.h. ein Formteil mit genarbter Oberfläche, zur Anwendung z.B. im Fahrzeugbau, welches das erfindungsgemäße aufgeschmolzene Granulat im verfestigten Zustand enthält. Als Folge der vollständigen Umhüllung der Faserteile von Matrixmaterial weist das erfindungsgemäße Granulat eine hohe Pelletintegrität auf. Folglich treten bei der Weiterverarbeitung des erfindungsgemäßen Granulats zu besagtem Formteil weder Faserfreisetzung noch Faserabrieb auf, sodass der gewünschte Gehalt des Formteils an Fasern bereits unmittelbar durch den Fasergehalt des Granulats zuverlässig festgelegt werden kann.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formteile erfolgt bevorzugt im sogenannten Spritzgussverfahren.
Die innerhalb des erfindungsgemäßen Formteils enthaltenen Faserstücke haben eine Länge von 0,1 bis 8 mm, bevorzugt sind sie überwiegend nicht länger als 0,1 bis 1 ,5 mm, wobei besonders bevorzugt 15 bis 40% der Faser(teil)stücke zwischen 0,5 und 1 ,2 mm lang sind.
An aus dem erfindungsgemäßen Granulat hergestellten Normprüfkörpern für den Zugversuch gemäß DIN EN ISO 527-2 werden besonders bevorzugt folgende typische Material kenn werte ermittelt: Materialdichte 1 ,00 g/cm3, Zug-E-Modul > 3000 MPa, Tieftemperaturschlagzähigkeit bei -30 °C > 60 kJ/m2. Der spezifische Zug-E-Modul in MPa / (g/cm3) beträgt > 3000.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Formteils weist eine zur Herstellung des Formteils eingesetzte Kunststoffschmelze eine gemäß ISO 1 133 bei 2,16 kg Belastung und 200 °C Massetemperatur gemessene
Schmelzfluss-Rate (MFR, melt flow rate) von 4 bis 10 (g/10 min), besonders bevorzugt von 6 bis 8 (g/10 min) auf.
Die Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung der Granulate gerichtet, welches folgende Schritte aufweist:
- Zuführen von Celluloseregeneratfasern in einen Extruder,
bevorzugt in einen Doppelschneckenextruder (DSE),
- Vermischen der Celluloseregeneratfasern mit einem thermoplastischen
Kunststoff und ggf. weiteren Additiven bei einer Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffes,
- Transport der erhaltenen Mischung zur Austrittsöffnung des Extruders und
- Granulieren der erhaltenen Mischung mittels eines Unterwassergranulators
(UWG) mit heißem Wasser mit einer Temperatur von mindestens 50 °C bis 99 °C.
Es ist besonders bevorzugt, wenn die Celluloseregeneratfasern vor der Zuführung in den Extruder durch Schneiden der entsprechenden Filamente mittels einer Stapelfaserschneidmaschine erhalten werden. Wie noch weiter unten im Detail erläutert werden wird, wird dadurch eine einfache Versorgung des Extruders mit dem entsprechendem Fasermaterial gewährleistet.
Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die Celluloseregeneratfasern vor der Zuführung in den Extruder auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,5 bis 2 % getrocknet werden. Wie bereits erwähnt, ist es durch die geschlossene Struktur der erhaltenen Granulate bereits hier möglich, den Restfeuchtegehalt im Produkt einzustellen und zu halten.
Wichtig für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Granulierung unter Wasser mit sogenannten Unterwassergranulatoren (UWG) mit heißem Wasser mit einer Temperatur von mindestens 50 °C bis 99 °C, vorzugsweise mit einer
Temperatur von mindestens 70 °C bis 95 °C, noch bevorzugter mit einer Temperatur von mindestens 80 bis 92 °C und ganz besonders bevorzugt mit einer Temperatur von ca. 90 °C. Wenn die Mischung aus Schmelze und Cellulose- Regeneratfasern aus dem Extruder tritt, wird durch die unmittelbar nachgeschalteten UWG mit heißem Wasser in den genannten Temperaturbereichen überraschenderweise bewirkt, dass sich der noch fließfähige Kunststoff nach dem Abschneiden um die Regeneratfasern legt und sie dadurch vollständig umhüllt. Dieser Effekt wird ganz offenbar durch die hohe Temperatur des Wassers überhaupt erst ermöglicht und begünstigt. Die für das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte erfindungsgemäße Granulat kennzeichnende vollständige Umhüllung der Faserteile aus Regeneratcellulose vom Matrixmaterial bewirkt, wie bereits erwähnt, eine hohe Pelletintegrität, die wiederum bewirkt, dass bei der Weiterverarbeitung des erfindungsgemäßen Granulats zum erfindungsgemäßen Formteil keine prozessbehindernde Faserfreisetzung während der Materialförderung und der Materialdosierung erfolgt, bzw., dass dabei kein Faserabrieb auftritt.
Überraschenderweise fällt im erfindungsgemäßen Verfahren das Granulat in Form einzelner Körner an, die trotz des heißen Wassers, das beim Unterwassergranulieren eingesetzt wird, nicht wieder zusammenbacken. Dabei sind die Körner des erfindungsgemäßen Granulats und des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Granulats vorzugsweise linsenförmig.
Ferner zeigt ein erfindungsgemäßes Formteil, welches das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Granulat enthält, im Vergleich zum jeweiligen nativen, d.h. nicht mit Regeneratcellulosefasern compoundierten spritzgegossenen thermoplastischen Polymer überraschenderweise eine verbesserte
Emissionscharakteristik
- sowohl hinsichtlich des Geruchs als auch hinsichtlich
- des Anteils flüchtiger organischer Verbindungen
(VOC; volatile organic content) und
- des Foggingkondensatwerts. Zur Erzielung einer hinreichend guten Fließfähigkeit der Kunststoffschmelze, die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Formteils eingesetzt wird, von MFR 4 bis 10 (g/10 min) bei 2,16 kg Belastung und 200 °C Massetemperatur, zur Gewährleistung eines temperaturoptimierten Extrusionsprozesses und zur Unterstützung der vollständigen Umschließung der Faseranteile durch die Matrix bei der Unter- Wasser-Granulierung in heißem Wasser, kann ein thermoplastisches Matrixpolymer mit außergewöhnlich hoher Schmelze-Fließfähigkeit eingesetzt werden. Jedoch kann die außergewöhnlich hohe Schmelze-Fließfähigkeit des Matrixpolymeren mit Nachteilen in der Emissionscharakteristik einhergehen. Überraschenderweise können diese Nachteile bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Granulats bzw. Formteils überwunden werden, wie im Folgenden gezeigt wird.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der Geruch nach der Norm VDA 270 benotet, wobei die Geruchs-Note 3 einen zwar deutlich wahrnehmbaren aber noch nicht störenden Geruch bedeutet, während die Geruchs-Note 4 einen störenden Geruch und die Geruchs-Note 5 einen stark störenden Geruch bedeuten. Vorzugsweise zeigt ein erfindungsgemäßes Formteil, welches das erfindungsgemäße Granulat enthält, eine nach VDA 270 bestimmte Geruchs-Note von 3 bis 3,5. Beispielsweise erhält ein Spritzgussprobe-Probekörper, der aus dem erfindungsgemäßen Granulat mit 64-67 Gew.% Polypropylen als thermoplastischem Kunststoff hergestellt wurde, die Geruchs-Note 3,5, wohingegen das native spritzgegossene Polypropylen die Geruchs-Note 4,5 erhält.
Die Bestimmung des Anteils flüchtiger organischer Verbindungen an spritzgegossenen Probekörpern erfolgt im Rahmen der vorliegenden Erfindung gemäß Prüfspezifikation PV 3341 der Volkswagen AG mittels gaschromatographischer Auftrennung und Detektion der emittierten organischen Substanzen mit einem Flammenionisationsdetektor nach vorheriger Probenkonditionierung (5h bei 120 °C) mittels Head-Space-Verfahren. Vorzugsweise zeigt ein erfindungsgemäßes Formteil, welches das erfindungsgemäße Granulat enthält, einen gemäß Prüfspezifikation PV 3341 der Volkswagen AG gemessenen Anteil flüchtiger organischer Verbindungen von 3 bis 40 μg C/g, besonders bevorzugt von 4 bis 35 μg C/g, wo- bei„C" Kohlenstoff und„g" das Gewicht des eingewogenen Formteils bedeutet. Beispielsweise emittiert ein Spritzguss-Probekörper, der aus dem erfindungsgemäßes Granulat mit 64-67 Gew.% Polypropylen als thermoplastischem Kunststoff hergestellt wurde, weniger als 35 μg C/g, wohingegen das zugrundeliegende nati- ve spritzgegossene Polypropylen mehr als 100 μg C/g emittiert.
Die Bestimmung des Foggingkondensatwertes an spritzgegossenen Probekörpern erfolgt im Rahmen der vorliegenden Erfindung gemäß Prüfspezifikation PV 3015 der Volkswagen AG durch Befoggen einer Aluminiumfolie, welche einen Becher verschließt, worin der Probekörper 16 h lang einer Umgebungstemperatur von 100 °C ausgesetzt wird. Vorzugsweise zeigt ein erfindungsgemäßes Formteil, welches das erfindungsgemäße Granulat enthält, einen gemäß Prüfspezifikation PV 3015 der Volkswagen AG gemessenen Foggingkondensatwert von 0,2 bis 2 mg, besonders bevorzugt von 0,4 bis 1 ,5 mg.
Unter Regeneratcellulose bzw. Celluloseregeneratfasern wird vorliegend verstanden, dass diese aus Lösungen von Cellulose oder Cellulosederivaten durch Fällungsprozesse meist unter bestimmter Formgebung (Faser- oder Filamentgewin- nung) wiedergewonnene Cellulose ist.
Vorteilhaft für das erfindungsgemäße Verfahren werden quasi-endlose Celluloseregeneratfasern in Form von Multifilamentgarn mit einem Längengewicht von z.B. 2440 g / 10.000 m (2440 dtex) auf Garnspulen mit einem Gewicht von z.B. 10 kg eingesetzt. Ein Multifilamentgarn besteht typischerweise aus 1350 Einzelfilamen- ten (=Fasern). Das Material weist aufgrund des hygroskopischen Charakters der Cellulose im Normklima nach BISFA (65 % relative Feuchte, 20 °C) einen Feuchtigkeitsgehalt von 13 % auf. Die Einzelfilamente sind typischerweise 12-15 μιη dick und liegen parallel angeordnet, unverdreht im Multifilamentgarn vor. Das nassge- sponnene und vor der Auslieferung auf einen Restfeuchtegehalt von 9-13% getrocknete Multifilamentgarn lässt sich zwischen den Fingern in einzelne Filamente aufspleißen. Dies gelingt umso leichter, je geringer der Feuchtigkeitsgehalt der Fasern, bzw. des Garns ist. Zwei Garnfäden können mittels der Fasenreserve der zuerst ablaufenden Garnspule so miteinander verbunden werden, dass die zweite Spule in dem Moment des Auslaufens der ersten Spule abzulaufen beginnt. Anschließend lässt sich eine dritte Spule an den Platz der abgelaufenen ersten Spule setzen, deren Anfang mit der Fadenreserve der laufenden zweiten Spule verbunden wird, usw.. Auf diese Weise kann eine vollkontinuierliche Bereitstellung von Celluloseregeneratfaser- garn dargestellt werden.
Mehrere Celluloseregeneratfasergarne können wie oben beschrieben parallel auf einer entsprechenden Abzugsvorrichtung (Garngatter) bereitgestellt werden.
Eine Stapelfaserschneidmaschine, z.B. aus der Herstellung der Fa. Neumag O- erlikon kann genutzt werden, um die Celluloseregeneratfasergarne wie oben beschrieben abzuziehen und in Stücke von definierter Länge, vorzugsweise in 1 ,5- 2,3 mm Länge zu schneiden.
Dabei wird bevorzugt zwischen dem Garngatter und der Faserschneidmaschine eine Garntrockenlinie (z.B. in Gestalt einer Kontakttrocknung mittels beheizter Metallwalzen) installiert, die es ermöglicht, das im Normklima 13% Feuchtigkeit enthaltende Celluloseregeneratfasergarn bis auf einen Wassergehalt von 0,5 bis 2 % zu trocknen.
Das vorgetrocknete, definiert gleichlang geschnittene Garn gelangt vorteilhaft durch einen Austragstrichter der Faserschneidanlage und ein anschließendes Fallrohr in einen unter der Schneide angeordneten Doppelschneckenextruder (DSE). Ggf. kann auch noch ein Zweiwellenseitenextruder zwischengeschaltet werden, der das Schnittgut in den DSE fördert. Ein geeigneter Doppelschneckenextruder ist z.B. der gleichlaufende Kraus-Maffei-Berstorff Doppelschneckenextruder des Typs KM-Berstorff ZE 90.
Cellulosefasern weisen üblicherweise eine Dichte von 1 ,5 g/cm3 auf und die Fasern sind biegsam. Diese Eigenschaften schränken die Rieselfähigkeit geschnittener Cellulosefasern für gewöhnlich erheblich ein. Die oben beschriebene und unmittelbar aneinander anschließenden, bzw. gekoppelten Schritte Faserschnitt und Faserdosierung helfen, die Entstehung von Faseragglomeraten zu vermeiden, wie sie im Fall einer kampagnenartigen Herstellung und Dosierung von Schnittfasern durch Verhakung der Fasern ineinander während Sammlung, Verpackung, Transport und Vorlage der Fasern in eine Dosiereinheit typisch ist.
Durch den oben beschriebenen Abschnitt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine kontinuierlich-gleichmäßige Zuführung von vorgetrockneten, agglomerat- freien Celluloseregeneratschnittfasern definierter Länge in den DSE gewährleistet.
Das Schnittgut wird in dem DSE sodann - bevorzugt - einer Schmelze bestehend aus Polypropylen und Maleinsäureanhydrid-Polypropylen-Copolymer zugemischt, die durch das Aufschmelzen entsprechender Rohstoffgranulate in der der Fasereinzugszone des Extruders vorhergehenden Polymereinzugs- bzw. Aufschmelzzone entsteht.
Als vorteilhaft hat es sich für die homogene Einmischung der Schnittfasern in die Kunststoffschmelze erwiesen, wenn der Fasereinzugszone eine entsprechend ausgelegte Misch-Funktionszone im Extruder nachgeordnet ist, welche z.B.
Zahnmischfunktionselemente enthält.
Dabei ist es für die Verarbeitung der gegenüber thermischer Belastung relativ empfindlichen Cellulosefasern günstig, dass die in diesem Verfahrensabschnitt auf den entstehenden Verbundwerkstoff wirkenden Scherkräfte begrenzt werden, um eine thermische Überbelastung der Cellulosefasern zu vermeiden.
Eine homogene Einmischung der Fasern in die Matrix ist besonders günstig für die spätere Verwendbarkeit des Granulats zur erfindungsgemäßen Erzeugung von Bauteilen mit hochwertigen Bauteiloberflächen.
Ohne das erfindungsgemäße Verfahren dadurch in irgendeiner Weise einschränken zu wollen, hat sich die Einhaltung der folgenden Bereiche und Parameter für die Erreichung einer homogenen Einmischung der Fasern in die Kunststoffmatrix unter Begrenzung der thermischen Materialbelastung als günstig erwiesen, insbesondere für das im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugte Granulat aus Polypropylen und Celluloseregeneratfasern, und darunter besonders für Rayon und/oder Lyocell (also PP-CRF bzw. PP-Rayon Granulate).
• Einstellung einer Extruderdrehzahl von 100 bis etwa 300 U/min, um eine übermäßige Temperaturbelastung des Verbundwerkstoffes bei der Compoundie- rung zu vermeiden.
• Einsatz von Fasern mit einer Schnittlänge im Bereich von 1 ,5-2,3 mm. Dieses Ausgangslängenniveau reicht aus, um im Spritzgussbauteil mittlere Faserlängen im Bereich von vorzugsweise ca. 0,1 bis 1 ,5 mm zu erzielen und damit eine hinreichende Verstärkungswirkung der Fasern in der Anwendung zu gewährleisten. Die mittlere Faserlänge wird durch Separierung der Celluloseregeneratfasern von der Kunststoffmatrix, z.B. mittels Xylol-Extraktion gemessen und ist ein Zahlen- Mittelwert. Celluloseregeneratfaser-Multifilamentgarn lässt sich in dem erfindungsgemäßen Verfahren in dieser Schnittlänge ohne übermäßige Temperaturbelastung bis zur Einzelfaser auflösen. Größere Schnittlängen können zur Entstehung von Faserclustern im Granulat und im Bauteil führen und damit die Qualitätsanmu- tung der Bauteiloberflächen zunichtemachen, oder, beim Versuch der Auflösung derselben durch die Einstellung höherer Extruderdrehzahlen, zur thermischen Überbelastung des Materials.
• Vortrocknen der Multifilamentgarne und Verarbeitung trockener Fasern im Extruder. Ungetrocknete Multifilamentgarne erschweren die Faservereinzelung und führen zur Entstehung von Faserclustern im Granulat und im Bauteil, oder, beim Versuch der Auflösung derselben durch die Einstellung höherer Extruderdrehzahlen, zur thermischen Überbelastung des Materials.
• Einsatz eines Polypropylens mit einer Schmelzfluss-Rate im Bereich von MFR 30-500 (g/10 min) bei 2,16 kg Belastung und 230 °C Massetemperatur, vorzugsweise MFR 450 (g/10 min) bei 2,16 kg Belastung und 230 °C Massetemperatur zur Begrenzung der im Compoundierprozess entstehenden Scherenergie sowie zur hinreichend guten Benetzung der Einzelfasern mit der Polymerschmelze. • Einsatz einer Fasereinmischfunktionszone mit geeigneten Compoundierschne- ckenfunktionselementen, welche z.B. Zahnmischelemente enthält.
Nach dem Durchlaufen der beschriebenen Funktionszone wird der Verbundwerkstoff mittels einer atmosphärischen und einer Vakuumentgasungszone entgast und anschließend mittels Unterwassergranulierung (UWG) mit heißem Wasser mit einer Temperatur von mindestens 50 °C bis 99 °C in Form linsenförmiger Pellets aus dem Extruder ausgetragen. Dazu können z.B. UWG-Anlagen des Herstellers Gala, USA eingesetzt werden.
Der Schmelzestrom wird dabei vorteilhaft durch einen mittig in einem Schmelze- Fließkanal angeordneten Dorn ringförmig auseinandergedrückt und in eine Lochmatrize gefördert, deren Rückseite von heißem Wasser umströmt wird. Die an der Rückseite aus dem Matrizenlöchern austretende Schmelze wird von dort rotierenden Messern abgeschlagen. Durch den Kontakt mit dem heißen Wasser mit einer Temperatur von mindestens 50 °C bis 99 °C erstarrt die Schmelze zu linsenförmigen, gut rieselfähigen und überraschenderweise geschlossenen Pellets mit einem Schüttgewicht von > 450 g / 1, die in einem Wasserstrom abgeführt werden, bevor sie im weiteren Verlauf an einem Abscheider von dem Wasser getrennt werden.
Der hohe innere Wärmegehalt der frisch erzeugten Granulatpellets ermöglicht es, die aus der UWG stammende Oberflächenfeuchte des Materials mittels einer ca. 15-minütigen Passage durch eine mit 1 10-135 °C heißer Luft beaufschlagte Vibra- tions-Wirbelrinnenanlage zu entfernen und das Granulat anschließend nach ca. 5- minütiger Passage eines Kühl-Wendel-Förderers trocken und hinreichend abgekühlt (Feuchtigkeitsgehalt < 0,1 %, Granulattemperatur < 60 °C) zu verpacken.
Der erzeugte Verbundwerkstoff zeichnet sich somit durch sehr gute Eigenschaften und durch ein wirtschaftliches Herstellungsverfahren aus.
Es können auf diese Weise erfindungsgemäße PP-CRF-Granulate mit Fasergehalten von 10 bis 40 Masseprozent, vorzugsweise 20-30 Masseprozent, besonders vorzugsweise 25 Masseprozent hergestellt werden. PP-CRF-Granulat, d.h. ein erfindungsgemäßes Granulat, dessen thermoplastischer Kunststoff Polypropylen ist, eignet sich grundsätzlich für den Einsatz in Sichtbauteilen mit hochwertigen (ästhetischen) Oberflächen, da die Materialhärte von Cellulose nur einen Bruchteil derjenigen von Glasfasern beträgt.
Die Brinellhärte von Fichtenholz in Faserorientierungsrichtung beträgt 3,2 HB, diejenige von Glasfasern 1550 HB. Cellulosefaserhaltige Kunststoffschmelzen üben keine abrasive Wirkung auf Formwerkzeugstähle aus und bieten damit das Potenzial zur Herstellung von Bauteilen mit genarbten, für den Fahrzeuginsassen, bzw. den Kunststoffbauteilbenutzer sichtbaren hochwertigen Oberflächen.
Das erfindungsgemäße PP-CRF-Granulat kann wirkungsvoll auch zur Verbesserung der Eigenschaften von holzmehlgefüllten thermoplastischen Werkstoffen eingesetzt werden.
Marktrelevant sind insbesondere holzmehlgefüllte thermoplastische Werkstoffe auf der Basis von mehr oder weniger feinkörnigem Holzmehl und Polypropylen, die unter der Bezeichnung HMPP bekannt sind.
Diese Werkstoffe sind auch als„Wood-Plastic-Compounds" (WPC) bekannt. Sie enthalten typischerweise > 50% Holzmehl und < 50 % einer Mischung aus Polypropylen und dem Haftvermittler Maleinsäureanhydrid. Der gängigste Einsatzbereich von HMPP (WPC) ist die Herstellung von witterungsresistenten Fußbodenbeplankungen im Außenbereich von Gebäuden und Freizeitanlagen. Diese Fußbodenplanken werden im Extrusionsverfahren hergestellt und sind auch unter der Bezeichnung„Deckings" bekannt.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Zumischung des erfindungsgemäßen PP-CRF-Granulats die Eigenschaften von HMPP wirkungsvoll und kosteneffizient verbessert. Dabei überraschte es besonders, dass schon geringe Anteile von Celluloseregeneratfasern die Materialeigenschaften von Formteilen aus holzmehlgefülltem Polypropylen signifikant verbessern. Deshalb ist ein Formteil enthaltend einen holzmehlgefüllten thermoplastischen Kunststoff, insbesondere zur Anwendung in Fußbodenbeplankungen, wobei das Formteil zusätzlich ein aufgeschmolzenes erfindungsgemäßes Granulat im verfestigten Zustand umfasst, vorzugsweise enthält, ebenfalls Teil der vorliegenden Erfindung.
Vorzugsweise wird das ebengenannte erfindungsgemäße Formteil in einem Extru- sionsverfahren oder in einem Spritzgussverfahren hergestellt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des ebengenannten erfindungsgemäßen Formteils weisen die in dem Formteil enthaltenen Celluloseregeneratfa- serteile eine Länge von 0,1 bis 8 mm, noch bevorzugter von 0,1 bis 2,3 mm auf.
Die folgenden Angaben exemplifizieren die vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Formteils, bzw. Werkstoffs.
So weist ein HMPP-Werkstoff bestehend aus 50% Holzmehl, 45% Polypropylen und 5% Maleinsäureanhydrid typischerweise die folgenden Eigenschaften auf:
Zug-E-Modul: 3700 MPa; Zugfestigkeit: 42 MPa; Schlagzähigkeit: 12 kJ/m2; Kerbschlagzähigkeit: 4 kJ/m2.
Demgegenüber weist ein erfindungsgemäßer celluloseregeneratfaserverstärkter HMPP-Werkstoff bestehend aus 50% Holzmehl, 5 % Celluloseregeneratfasern, 40% Polypropylen und 5% Maleinsäureanhydrid typischerweise die folgenden Eigenschaften auf:
Zug-E-Modul: 3800 MPa; Zugfestigkeit: 49 MPa; Schlagzähigkeit: 18 kJ/m2; Kerbschlagzähigkeit: 6 kJ/m2.
Dieser Werkstoff kann unter Einsatz eines erfindungsgemäßen PP-CRF- Granulats, das seinerseits aus 67% PP, 3% Maleinsäureanhydrid und 30% Rayonfasern besteht (PP-CRF 30), durch folgende Mischungsanteile dargestellt werden: Holzmehl: 50%, PP-CRF 30: 16,66%; PP: 28,84%; Maleinsäureanhydrid: 4,50%
Weiterhin weist ein erfindungsgemäßer celluloseregeneratfaserverstärkter HMPP- Werkstoff bestehend aus 45% Holzmehl, 10 % Celluloseregeneratfasern, 40% Polypropylen und 5% Maleinsäureanhydrid typischerweise die folgenden Eigenschaften auf:
Zug-E-Modul: 3800 MPa; Zugfestigkeit: 57 MPa; Schlagzähigkeit: 27 kJ/m2; Kerbschlagzähigkeit: 9 kJ/m2.
Dieser Werkstoff kann unter Einsatz eines erfindungsgemäßen PP-CRF- Granulats, das seinerseits aus 67% PP, 3% Maleinsäureanhydrid und 30% Celluloseregeneratfasern besteht (PP-CRF 30), durch folgende Mischungsanteile dargestellt werden:
Holzmehl: 45%, PP-CRF 30: 33,33%; PP: 17,67%; Maleinsäureanhydrid: 4,00%
Das erfindungsgemäße PP-CRF-Granulat ermöglicht es dem Hersteller von HMPP-Artikeln, die Eigenschaften der erzeugten HMPP-Produkte erheblich zu verbessern. Die Zumischung von PP-CRF-Granulat in den HMPP- Herstellungsprozess, also die Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers, kann problemlos über eine zusätzliche Dosiereinheit auf dem Extruder erfolgen (Baugleich mit der vorhandenen Dosiereinheit für das unverstärkte Polypropylen), oder durch Vormischung des erfindungsgemäßen PP-CRF-Granulats mit dem unverstärkten PP bei anschließender Dosierung der Vormischung über die vorhandene Dosiereinheit.
Werden erfindungsgemäße HMPP-Werkstoffe wie oben beschrieben mit 5-10% Celluloseregeneratfasern verstärkt, können Verbesserungen der Zugfestigkeiten um 17-36% erzielt werden, wie man aus dem Vergleich der vorstehend genannten Zugfestigkeitswerte für HMPP-Werkstoffe mit und ohne erfindungsgemäßem PP- CRF-Granulat sieht. Ferner zeigen die o.g. Werte, dass sich die Schlagzähigkeit und die Kerbschlagzähigkeit von HMPP-Werkstoffen durch Celluloseregeneratfa- serverstärkung mittels des erfindungsgemäßen PP-CRF-Granulats um 50-125% erhöhen, woraus sich einerseits eine höhere Schadenstoleranz und Lebensdauer der Werkstoffe in bestehenden Anwendungen ergibt und was andererseits die Erschließung neuer Anwendungsfelder für diese Werkstoffgruppe, z.B. im Fahrzeugbau-Bereich, ermöglicht.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Granulat zur Herstellung von Formteilen, welches in ein Matrixmaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff und gegebenenfalls einem Haftvermittler eingebundene Faserteile aus Regeneratcellu- lose umfasst, wobei sich das Granulat dadurch auszeichnet, dass die Faserteile eine maximale Feuchtigkeit von 2%, vorzugsweise von 1 % und besonders bevorzugt von 0,5 % enthalten.

Claims

Patentansprüche:
1 . Granulat zur Herstellung von Formteilen, welches in ein Matrixmaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff und gegebenenfalls einem Haftvermittler eingebundene Faserteile aus Regeneratcellulose umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserteile vollständig vom Matrixmaterial umhüllt sind.
2. Granulat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff eine Verarbeitungstemperatur von weniger als 240 °C aufweist.
3. Granulat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff ein Polyolefin, ein Polyole- finderivat, eine Polymilchsäure (PLA), ein Polyvinylchlorid (PVC) oder ein Polyamid ist.
4. Granulat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftvermittler ein Maleinsäurecopolymerisat oder ein Isocyanatderivat ist.
5. Granulat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat UV-Stabilisatoren oder weitere Additive enthält.
6. Formteil, insbesondere mit genarbter Oberfläche, welches aufgeschmolzenes Granulat nach einem der vorhergehenden Ansprüche im verfestigten Zustand enthält.
7. Formteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Formteil im Spritzgussverfahren hergestellt worden ist.
8. Formteil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die darin enthaltenen Faserteile eine Länge von 0,1 bis 8 mm aufweisen.
9. Formteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kunststoffschmelze zur Herstellung des Formteils eine gemäß ISO 1 133 gemessenen Schmelzfluss-Rate von 4 bis 10 (g/10 min) bei 2,16 kg Belastung und 200 °C Massetemperatur aufweist.
10. Formteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil einen gemäß Prüfspezifikation PV 3341 der Volkswagen AG gemessenen Anteil flüchtiger organischer Verbindungen von 3 bis 40 μg C/g aufweist.
1 1 . Formteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil einen gemäß Prüfspezifikation PV 3015 der Volkswagen AG gemessenen Foggingkondensatwert von
0,2 bis 2 mg aufweist.
12. Formteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil eine nach VDA 270 bestimmte Geruchs- Note von 3 bis 3,5 erhält.
13. Verfahren zur Herstellung eines Granulates nach einem der Ansprüche 1 bis 5 enthaltend die Schritte
- Zuführen von Celluloseregeneratfasern in einen Extruder,
bevorzugt in einen Doppelschneckenextruder (DSE),
- Vermischen der Celluloseregeneratfasern mit einem thermoplastischen Kunststoff und ggf. weiteren Additiven bei einer Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffes,
- Transport der erhaltenen Mischung zur Austrittsöffnung des Extruders und
- Granulieren der erhaltenen Mischung mittels eines
Unterwassergranulators (UWG) mit heißem Wasser mit einer
Temperatur von mindestens 50 °C bis 99 °C.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Celluloseregeneratfasern vor der Zuführung in den Extruder durch Schneiden der entsprechenden Filamente mittels einer Stapelfaserschneidmaschine erhalten werden.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Celluloseregeneratfasern vor der Zuführung in den Extruder auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,5 bis 2 % getrocknet werden.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulieren im heißen Wasser von ca. 90 °C erfolgt.
17. Granulat erhältlich nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 16.
18. Granulat nach einem oder mehreren der Ansprüche der Ansprüche 1 -5 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Celluloseregene- ratfasern um Rayon handelt.
19. Granulat nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um bei dem thermoplastischen Kunststoff um Polypropylen handelt.
20. Granulat nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Polypropylen eine Schmelzfluss-Rate von MFR 450 (g/10 min) bei 2,16 kg Belastung und 230 °C Massetemperatur aufweist.
21 . Formteil enthaltend einen holzmehlgefüllten thermoplastischen Kunststoff, insbesondere zur Anwendung in Fußbodenbeplankungen, wobei das Formteil zusätzlich ein aufgeschmolzenes Granulat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 im verfestigten Zustand umfasst.
22. Formteil nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil in einem Extrusionsverfahren oder in einem Spritzgussverfahren hergestellt wird.
23. Formteil nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Formteil enthaltenen Celluloseregeneratfaserteile eine Länge von 0,1 bis 8 mm aufweisen.
24. Granulat zur Herstellung von Formteilen, welches in ein Matrixmaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff und gegebenenfalls einem Haftvermittler eingebundene Faserteile aus Regeneratcellulose umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserteile eine maximale Feuchtigkeit von 2% enthalten.
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