DE10100745A1

DE10100745A1 - In der Form laminiertes Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE10100745A1
Application number: DE2001100745
Authority: DE
Inventors: Larry J Winget; Darius J Preisler; Jason T Murar
Original assignee: Patent Holding Co
Current assignee: Patent Holding Co
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2001-08-16
Also published as: US6620371B1; US6939597B2; US20020041964A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines farbbeschichteten Kunststoffbauteils mit einem Schild, einem Abzeichen oder einer anderen Verzierung bereitgestellt, wie etwa einer Airbag-Abdeckung mit Schild oder wo das Bauteil selbst das Schild ist. Das Verfahren umfaßt die Schritte Bereitstellen eines farbbeschichteten Filmblatts und eines einstückigen thermoplastisch-elastomeren Bauträgers. Die untere Oberfläche des Filmblatts verbindet sich mit der vorderen Kontaktfläche des Bauträgers durch Diffusion zwischen deren Kontaktflächen unter Bildung des gewünschten farbbeschichteten Kunststoffbauteils innerhalb eines Formhohlraums einer Spritzgußform, die von dem Formhohlraum einer Vakuumform getrennt ist, welche zum Vakuumformen des Filmblatts angewendet wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von mit Farbe beschichteten Teilen und insbesondere auf Verfahren zur Herstellung von farbbeschichteten Kunststoffteilen, die für die Verwendung in Kraftfahrzeugen angepaßt sind, wie Air bag-Abdeckungen, Seitenverkleidungen, Armaturenbrettrahmen (chuster bezel), Stoßstangen und dergleichen sowie dazugehöri ge dekorative Schilder und Verzierungen, die daran angebracht werden können.

Die Beschichtung von Kunststoffteilen mit Farbe erfolgt ge wöhnlich nach dem Formen. Der Beschichtungsprozeß macht kom plizierte Anlagen notwendig und erfordert infolgedessen hohe Ausgaben. Beispielsweise muß in einer Fabrik eine beträcht liche Fläche für eine Reinraumumgebung zum Aufspritzen von Farbe und Klarlack und zum Erhitzen und Aushärten der Farbe auf Bauteilen, die in der Automobilindustrie verwendet werden, wie Karosseriebleche, Airbag-Abdeckungen, Armaturenbretter und dergleichen, bereitgestellt werden. Diese Teile können auch dekorative Schilder und andere Abzeichen und Verzierungen umfassen, die zur Anbringung oder Befestigung auf den Bau teilen eingerichtet sind.

Beispielsweise können herkömmliche Airbag-Abdeckungen, die in Verbindung mit Fahrgast-Rückhaltesystemen verwendet werden, gelegentlich an ihnen befestigte dekorative Schilder oder Verzierungen aufweisen, die entweder angegossen oder getrennt von der Airbag-Abdeckung geformt werden. Solche Schilder kön nen die Form eines Logos oder Zeichens annehmen, das Fabrikat, Modell, Hersteller des Fahrzeugs oder dergleichen darstellt. Diese dekorativen Schilder sind ästhetisch angenehm und ver bessern den Gesamteindruck des Kraftfahrzeuginnenraums. Weil viele Airbag-Abdeckungen beim Aufblasen des Airbags von der Lenksäule wegfliegen, sollte das zugehörige dekorative Schild sicher an der Abdeckung befestigt sein, damit es bei der Aus lösung des Airbags nicht abfällt.

Darüber hinaus haben Farben auf Lösungsmittelbasis in den letzten Jahren wegen der mit ihrer Anwendung verbundenen Frei setzung von flüchtigen organischen Bestandteilen in die Luft zu Bedenken hinsichtlich des Umweltschutzes Anlaß gegeben. Demzufolge muß die Verdampfung solcher Lösungsmittel streng überwacht werden, um die Umweltschutz- und Sicherheitsvor schriften zu erfüllen.

Desweiteren werden Kraftfahrzeugbauteile, insbesondere Bautei le für den Innenraum und ihre Schilder und Verzierungen, nach der Farbbeschichtung genau geprüft, damit sie die stilisti schen und ästhetischen Anforderungen für die zugehörige Innen ausstattung erfüllen. Die Beschichtung solcher Bauteile nach der Formgebung gibt Anlaß zu Qualitätsbedenken hinsichtlich der Farbe, der Übereinstimmung und der Dicke jedes einzelnen Farbauftrags.

US 4,902,557 (Rohrbacher) offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines thermoplastischen Polyolefin-Verbundteils, das als äußeres Karosserieteil für Pkw oder Lkw verwendet werden kann.

US 4,769,100 (Short) lehrt ein Verfahren zum Anbringen eines zuvor mit Metallicfarbe bedruckten Trägerfilms an einem Auto mobil-Karosserieblech in einem Vakuumformungsprozeß.

US 4,952,351 und US 5,466,412 (Parker) lehren ein Verfahren zur Herstellung von Airbag-Abdeckungen für ein aufblasbares Airbag-System mit einem bindungsfähigen Filmträger, der nach seiner Formgebung mit Farbe beschichtet wird.

Der Stand der Technik liefert jedoch kein Verfahren zur Her stellung eines mit Farbe beschichteten Bauteils mit einem Schild, einer Verzierung oder einem Abzeichen, die getrennt vorliegen oder an das beschichtete Bauteil angeheftet sind, wobei der Schritt der Beschichtung des Bauteils und des Schilds nach der Formgebung ausgeschlossen ist und wobei des weiteren das sich ergebende Bauteil durch seine bauliche Voll ständigkeit bezüglich Haltbarkeit und Festigkeit für verschie dene Anwendungen geeignet ist.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines mit Farbe beschichteten Bauteils und einer angehefteten Verzierung, oder eines beschichteten Schildes oder einer Verzierung, die an ein beschichtetes Bauteil an geheftet sind, bereitzustellen, wobei Qualitätsgesichtspunkte der Beschichtung wie Tropfen, Verläufe, Spitzen, Trockensprü hen, Lichtabdeckung, Glanz, Farbübereinstimmung, Verunreini gung und Farbhaftung berücksichtigt werden.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines mit Farbe beschichteten Bauteils mit einem darin gebildeten Schild bereitzustellen, wobei der Ausschuß beim Formen durch Spreizen, Fließmarken und kleine Oberflä chendefekte, die völlig abgedeckt werden können, vermieden wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines mit Farbe beschichteten Bauteils mit Schild, wie beispielsweise einer Airbag-Abdeckung, einer Seitenver kleidung und dergleichen aus Verbundmaterial, sowie von be schichteten Schildern und Verzierungen, die an beschichteten Bauteilen angeheftet sind, bereitzustellen, wobei die Schilder und Bauteile eine erhöhte Haltbarkeit haben.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bauteil mit einem dekorativen Schild, das mit dem Bauteil sicher und einstückig geformt ist, sodaß das Schild im Gebrauch und im Betrieb des Bauteils, beispielsweise einer Airbag-Abdeckung, sicher und stabil ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils bereitzustellen.

Zur Lösung dieser und anderer erfindungsgemäßer Aufgaben wird ein geformtes Kunststoffbauteil mit einem einstückig angeform ten Schild bereitgestellt, das im Hohlraum einer Spritzgußform geformt wird, die eine Gestalt hat, welche das gewünschte Kunststoffbauteil definiert. Das Bauteil umfaßt ein Filmblatt mit einer oberen und einer unteren Oberfläche, die gemeinsam das geformte Kunststoffbauteil und das Schild begrenzen. Das Filmblatt wird aus der aus Polyester, Polyurethan und Polycar bonat bestehenden Gruppe ausgewählt. Das Filmblatt wird zu einem Vorformling vakuumgeformt, der in den Hohlraum der Form eingesetzt wird. Das Bauteil umfaßt auch ein thermoplastisches Elastomer, das in den Hohlraum der Form eingespritzt wird und einen Bauträger bildet, der zur Bildung des geformten Kunst stoffbauteils an die untere Oberfläche des Vorformlings gebun den wird.

Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff bauteils und eines mit Farbe beschichteten Schildes oder Or naments, das für die einstückige Formung mit dem Kunststoff bauteil angepaßt ist, bereitgestellt. Zum Verfahren gehören die Schritte:

- Bereitstellen eines Filmblatts mit einer oberen und einer unteren Oberfläche,
- Vakuumformen des Filmblatts in einem Formhohlraum unter Bildung eines Vorformlings,
- Einsetzen des Vorformlings in den Hohlraum einer Spritz gußform mit einer Gestalt, welche das gewünschte Kunst stoffbauteil definiert, und
- Einspritzen eines thermoplastischen Elastomers in den Hohlraum der Spritzgußform zur Erzeugung eines Bauträgers für den Vorformling,

wobei die Erzeugung des Bauträgers genügend Druck und Hitze schafft, um ihn unter Bildung des geformten laminierten Bau teils an die untere Oberfläche des Vorformlings zu binden.

In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung eines geformten laminierten Kraft fahrzeugbauteils bereitgestellt. Das Verfahren umfaßt die Schritte

- Einsetzen eines Filmblatts in eine Vakuumformstation, um das Filmblatt als geformtes Filmblatt mit einer oberen und einer unteren Oberfläche in eine vorbestimmte Gestalt für ein Kraftfahrzeugbauteil zu formen,
- Einsetzen des geformten Filmblatts in den Hohlraum einer Spritzgußform mit einer Gestalt, die das Kraftfahrzeugbau teil definiert, und
- Einspritzen eines thermoplastischen Elastomers in den Hohlraum der Spritzgußform, sodaß das thermoplastische Elastomer in ineinandergreifendem Kontakt mit der unteren Oberfläche des geformten Filmblatts ist, um einen Bauträ ger für das geformte Filmblatt zu bilden, wobei die Erzeu gung des Bauträgers genügend Druck und Wärme schafft, um ihn unter Bildung des geformten laminierten Kraftfahr zeugbauteils an die untere Oberfläche des geformten Film blatts zu binden.

In noch einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines geformten laminierten Kraftfahrzeugbauteils mit integriertem Schildabschnitt das Einsetzen eines Filmblatts in eine Vakuumformstation, um das Filmblatt als geformtes Filmblatt mit einer oberen und einer unteren Oberfläche in eine vorbestimmte Gestalt für Bauteil und Schild zu formen, wobei das Filmblatt aus der Gruppe, die aus Polyester, Polyurethan und Polycarbonat besteht, ausge wählt ist. Das Verfahren umfaßt auch das Einsetzen des geform ten Filmblatts in den Hohlraum einer Spritzgußform mit einer Gestalt, die das Kraftfahrzeugbauteil mit integriertem Schild abschnitt definiert. Das Verfahren umfaßt weiterhin das Ein spritzen eines thermoplastischen Elastomers in den Hohlraum der Form, sodaß das thermoplastische Polymer in ineinander greifendem Kontakt mit der unteren Oberfläche des geformten Filmblatts ist, wobei ein Bauträger für das geformte Filmblatt erzeugt wird. Die Erzeugung des Bauträgers schafft genügend Druck und Wärme, um ihn unter Bildung des geformten laminierte Bauteils mit integriertem Schildabschnitt an die untere Ober fläche des geformten Filmblatts zu binden.

In noch einer anderen Ausführungsform des Verfahrens zur Her stellung eines geformten Kunststoffbauteils umfaßt das Verfah ren das Bereitstellen eines Filmblatts mit einer oberen und einer unteren Oberfläche, wobei das Filmblatt aus der Gruppe, die aus Polyester, Polyurethan und Polycarbonat besteht, aus gewählt ist. Desweiteren umfaßt das Verfahren das Vakuumformen des Filmblatts in einem Formhohlraum, um einen Vorformling zu erhalten, das Einsetzen des Vorformlings in den Hohlraum einer Spritzgußform mit einer Gestalt, die das gewünschte Kunst stoffbauteil mit Schildabschnitt definiert und das Einspritzen eines thermoplastischen Elastomers in den Hohlraum der Spritz gußform unter Erzeugung eines Bauträgers für den Vorformling. Die Erzeugung des Bauträgers schafft genügend Druck und Wärme, um ihn zur Bildung des geformten laminierten Kunststoffbau teils an die untere Oberfläche des Vorformlings zu binden, wobei das Filmblatt mit einer Schicht aus Acrylfarbe und Poly vinylidenfluorid und einer Schicht aus Acryl-Klarlack versehen ist.

Desweiteren umfaßt eine andere Ausführungsform eines Verfah rens zur Herstellung eines geformten laminierten Aufbaus aus Kraftfahrzeugbauteil und Schild das Einsetzen eines Filmblatts in eine Vakuumformstation, um das Filmblatt als geformtes Filmblatt mit einer oberen und einer unteren Oberfläche in die vorbestimmte Gestalt des Aufbaus aus Bauteil und Schild zu formen. Das geformte Filmblatt wird in den Hohlraum einer Spritzgußform eingesetzt, der eine Gestalt hat, welche den Aufbau aus Bauteil und Schild definiert. Dann wird ein thermo plastisches Elastomer in den Hohlraum der Spritzgußform einge spritzt, sodaß das thermoplastische Elastomer in ineinander greifendem Kontakt mit der unteren Oberfläche des geformten Filmblatts ist und dadurch einen Bauträger für das geformte Filmblatt erzeugt. Die Erzeugung des Bauträgers schafft genü gend Druck und Wärme, um ihn zur Bildung des geformten lami nierten Aufbaus aus Bauteil und Schild an die untere Ober fläche des geformten Filmblatts zu binden. Das Filmblatt kann mit einer Schicht aus Acrylfarbe und Polyvinylidenfluorid und einer Schicht aus Acryl-Klarlack beschichtet sein.

Die oben genannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden eingehenden Beschreibung der besten Ausführungsform in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen leicht erkennbar.

Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines Typs einer Airbag-Abdeckung, die zur Anbringung an einer Seitentür oder am Armaturen brett auf der Beifahrerseite angepaßt ist und mit einem dekorativen Schild geformt wurde.

Fig. 2 ist eine Vorderansicht einer Airbag-Abdeckung für die Fahrerseite mit einem gemeinsam geformten Schild.

Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Airbag-Abdeckung nach Fig. 1 entlang der Linie 3-3.

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Spritz gießsystems, das zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kunststoffbauteile angewendet werden kann; es ist in ge öffneter Stellung mit dem zwischen zwei Platten des Form körpers eingesetzten Vorformling gezeigt.

Fig. 5 ist eine schematische Ansicht des herkömmlichen Spritz gießsystems nach Fig. 4 in geschlossener Stellung mit dem zwischen zwei Platten des Formkörpers eingesetzten Vor formling.

Fig. 6 ist eine schematische Ansicht des herkömmlichen Spritz gießsystems nach Fig. 4 und 5 und zeigt den Formhohl raum mit dem zur Bildung des Bauträgers für den Vorform ling eingespritzten flüssigen Kunststoff.

Fig. 7 ist eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Spritz gießsystems, das zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schildes angewendet werden kann; es ist in offener Stel lung mit dem zwischen zwei Platten des Formkörpers einge setzten Vorformling gezeigt.

Fig. 8 ist eine schematische Ansicht des herkömmlichen Spritz gießsystems nach Fig. 7 in geschlossener Stellung mit dem zwischen zwei Platten des Formkörpers eingesetzten Vor formling.

Fig. 9 ist eine schematische Ansicht des herkömmlichen Spritz gießsystems nach Fig. 7 und 8 in geschlossener Stellung und zeigt den Formhohlraum mit dem zur Bildung des Bauträ gers für den Vorformling eingespritzten flüssigen Kunst stoff.

Die hier angegebenen Beispiele und Zeichnungen beziehen sich auf Kraftfahrzeugbauteile aus Kunststoff, jedoch findet die Erfindung auch auf anderen Gebieten bedeutende Anwendung und ihr Umfang soll daher über die angeführten bezeichnenden Bei spiele hinausgehen. Ihrem Wesen nach kann die Erfindung für jede Anwendung genutzt werden, bei der farbbeschichtete Kunst stoffbauteile notwendig sind.

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht eines Typs einer Airbag-Ab deckung 10, die für die Anbringung an der Seitentür oder am Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs auf der Beifahrerseite angepaßt ist. Die Airbag-Abdeckung 10 umfaßt ein Schild 15 (oder Abzeichen, Verzierung usw.), welches vorzugsweise nach der erfindungsgemäßen Lehre einstückig mit der Airbag-Abdec kung geformt ist. Das Schild 15 kann je nach der Anwendung und der erfindungsgemäßen Lehre beliebige Gestalt, Größe oder Umriß haben. Beispielsweise kann, wie in Fig. 1 und 2 dar gestellt, das Schild 15 symmetrisch oder länglich sein, eine Krümmung haben und geeignete Details, wie die erhabenen flü gelartigen Abschnitte 17 des Schilds 15, aufweisen. Der Schildabschnitt 15 ist auch relativ klein im Vergleich zur Größe des entsprechenden Bauteils, hier der Airbag-Abdeckung 10, dargestellt.

Die Airbag-Abdeckung 10 umfaßt eine einstückige farbbeschich tete Außenschicht 12, bestehend aus einem Filmblatt, vorzugs weise einem vorbeschichteten Filmblatt, das in einer Vaku umform aus einem mit dem Airbag-Körper oder Bauträger 14 kom patiblen Werkstoff vakuumgeformt wurde. Der Airbag-Körper 14 ist vorzugsweise in einer Spritzgußform spritzgegossen und besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Elastomer. Das Elastomer des Airbag-Körpers oder Bauträgers 14 sollte mit der Außenschicht 12 kompatibel sein, sodaß die untere Kontakt fläche der Außenschicht 12 sich durch Diffusion mit der vorde ren Kontaktfläche des Airbag-Körpers 14 durch Diffusion zwi schen den Flächen in der Spritzgußform verbindet, wodurch eine Trennung des Airbag-Körpers 14 von der Außenschicht 12 beim Gebrauch der Airbag-Abdeckung 10 vermieden wird.

Die Außenschicht 12 besteht aus einem mit Farbe vorbeschichte ten Filmblatt. Das Filmblatt ist vorzugsweise ein Blatt aus Polyester wie Mylar®, Polyurethan oder Polycarbonat.

Fig. 2 stellt einen anderen Typ einer Airbag-Abdeckung 10' in Vorderansicht dar, der für die Anbringung am Lenkrad auf der Fahrerseite des Kraftfahrzeugs angepaßt ist. Bauteile, die dieser Aufbau einer Airbag-Abdeckung 10' mit dem Aufbau 10 gemeinsam hat, sind mit gleichen Bezugszeichen mit einem Strich (') versehen. Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt der Aufbau der Airbag-Abdeckung 10' eine farbbeschichtete einstückige Außenschicht 12' und einen Bauträger 14'. Er umfaßt auch ein darauf angeordnetes Schild 15' oder eine Verzierung, die vor zugsweise mittels eines Laminierverfahrens in der Form nach der erfindungsgemäßen Lehre an der Airbag-Abdeckung angeheftet wird.

Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Außenschicht ein Filmblatt mit folgenden darauf angebrachten Schichten: eine Schicht aus Acrylfarbe in ineinandergreifendem Kontakt mit dem Filmblatt und eine Schicht aus Polyvinylidenfluorid (PVDF) mit einer klaren Acrylbeschichtung zum Schutz des Films vor Beschädigung und um dem Film Elastizität, chemische Wider standsfähigkeit, Fleckbeständigkeit und Schutz gegen Witterung und UV zu verleihen. In der meist bevorzugten Ausführungsform umfaßt PVDF 72% der gesamten Filmdicke von 5 Mikrometer (0,2 mil).

Das thermoplastische Elastomer des Airbag-Körpers oder Bauträ gers 14 ist vorzugsweise ein thermoplastisches Elastomer wie thermoplastisches Polyolefin, thermoplastisches Polyurethan, Polyester, Polycarbonat, eine Mischung aus Polycarbonat und ABS (Acrylnitril/Butadien/Styrol) oder ein ähnlicher Werk stoff.

Für andere Anwendungen bei Kraftfahrzeugen wird der Träger 14 zur Anpassung an die beabsichtigte Verwendung verändert. Dem gemäß kann für Stoßstangen oder Armaturenbretter der Bauträger 14 zumindest aus folgenden Werkstoffen ausgewählt werden: Lomod®, Bexloy® und thermoplastisches Olefin. Für Armaturen brettrahmen (cluster bezel) kann der Bauträger 14 zumindest aus folgenden Werkstoffen ausgewählt werden: ABS (Acrylni tril/Butadien/Styrol), eine Mischung aus Polycarbonat und ABS, Polycarbonat und Polypropylen.

Härte und Elastizitäts- oder Flexibilitätsmodul der Werkstoffe werden ebenfalls je nach der gewünschten Steifigkeit des Bau teils verändert. Typisch liegt die Härte des Airbag-Körpers im Bereich von etwa 20 bis 100 Shore D, während der Elastizitäts modul im Bereich von etwa 93 bis 2478 MN/m² (15000 bis 400000 psi) liegt. Die Härte der Außenschicht 12 liegt typisch im Bereich von 15 bis 100 Shore A. Diese Bereiche ändern sich selbstverständlich in Abhängigkeit von dem zu fertigenden Kunststoffbauteil und dienen nur der Veranschaulichung eines Beispiels.

Wie in Fig. 3, einem Schnitt der Airbag-Abdeckung aus Fig. 1 entlang der Linie 3-3, dargestellt, stützt in einem produ zierten Bauteil mit integral in der Form angeformtem Schild 15 der Airbag-Körper oder Bauträger 14 die Außenschicht 12, auf der sich eine zuvor aufgetragene Farbschicht 16 befindet, gefolgt von einer Unterschicht 18, vorzugsweise aus Acrylfar be, und einer klaren Schicht 20, vorzugsweise einer klaren Acrylschicht, und einer Schicht aus PVDF.

Fig. 4 stellt eine herkömmliche Spritzgußform 22 zur erfin dungsgemäßen Herstellung eines Kunststoffbauteils mit Schild dar.

Kurzgefaßt gehören zu einem Spritzgießsystem eine Spritzguß maschine mit einer Düse 24 zum Einspritzen von vorbestimmten Mengen oder Portionen geschmolzenen Kunststoffs. Zur Spritz gußmaschine gehört ein hydraulischer Schraubenstößel, der in der Bohrung im Zylinder der Spritzgußmaschine angeordnet ist. Der Stößel plastifiziert den Kunststoff und fördert ihn zur Düse 24. Wie dem Fachmann bekannt ist, wird, wenn der Kunst stoff plastifiziert ist, der Schraubenstößel hydraulisch in Richtung des Gewindeabschnitts des Zylinders vorwärts bewegt und spritzt geschmolzenen Kunststoff durch die Düse 24.

Wie in Fig. 4 dargestellt begrenzen die konvexen bzw. konka ven Oberflächen der Formteile 26 und 28 einen Formhohlraum 30, in dem der Aufbau 10 aus Kunststoffbauteil und Schild gebildet wird.

Fig. 5 ist die Darstellung eines einstückigen Vorformlings 32 mit einem aus dem vakuumgeformten Filmblatt gebildeten Schild abschnitt 33, das zunächst in den Formhohlraum 30 eingesetzt wird. Danach wird, wie in Fig. 6 gezeigt, der Airbag-Körper oder Bauträger 14 im Kunststoff-Spritzgußsystem geformt und bildet ein vollständiges einheitliches laminiertes Kunststoff bauteil mit Schild.

Der Körper der Airbag-Abdeckung 14 mit Schild kann auch aus thermoplastischem Polyolefin, Polycarbonat, TEE TPE, SEBS TPE, und aus einer Mischung von Polycarbonat und Acrylni tril/Butadien/Styrol (ABS) gebildet werden. Das entsprechende Filmblatt 12 muß mit dem Kunststoff des Körpers und Schildes kompatibel sein, sodaß zwischen den sich berührenden Ober flächen Diffusion stattfindet. Darüber hinaus sollte das Lami nat mit dem Substrat, an das es angeheftet werden soll, kompa tibel sein. Im allgemeinen wird diese Forderung erfüllt, indem man einen Bauträger 14 auswählt, der mindestens einen oder mehrere Werkstoffe mit dem Substrat gemeinsam hat, auf dem das Laminat angeheftet werden soll. Beispielsweise sollte für ein Substrat aus thermoplastischem Polyolefin der Bauträger Poly propylen enthalten.

In einer anderen Ausführungsform kann die Form so modifiziert werden, daß sie ein Kunststoffbauteil und/oder Schild mit erhabener Beschriftung erzeugt. Diese Wirkung wird erreicht, indem das gewünschte Muster oder die Buchstaben in die Form eingeätzt werden, sodaß die Buchstaben an der Kante einen Radius von mindestens 0,5 mm haben, andernfalls der Film rei ßen und sich dehnen würde.

Die einzigartigen Merkmale der laminierten Kunststoffbauteile sind

1. ein steifer innerer Werkstoff zur Unterstützung der be absichtigten Anwendung,
2. Verminderung und/oder Beseitigung von Problemen bei der Farbbeschichtung, wie Tropfen, Verläufe, Spitzen, Trocken sprühen, Lichtabdeckung und Glanz, und verbesserte Farb übereinstimmung und Farbhaftung,
3. verminderter Ausschuß beim Formen durch Spreizen, Fließ marken und kleine Oberflächendefekte, die völlig abgedeckt werden können, und
4. erhöhte Haltbarkeit der sich ergebenden Kunststofflaminat- Bauteile.

Hervorgehoben sei, daß das Filmblatt in die Spritzgußform als Vorformling, wie oben beschrieben, oder von einer Filmvorrats rolle eingesetzt werden kann. Auf diese Weise kann man die Farbe in der Form oder Presse einformen und einen zweiten Beschichtungsschritt vermeiden.

Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen ein Verfahren ähnlich dem in den Fig. 4, 5 und 6 offenbarten zur erfindungsgemäßen Bildung eines laminierten Schildes 15, wobei gleiche Bauteile in den Fig. 7, 8 und 9 durch Bezugszeichen mit einem Strich (') gekennzeichnet sind. Dementsprechend begrenzen in Fig. 7 die sich gegenüberliegenden konvexen bzw. konkaven Oberflächen 26' und 28' einen Formhohlraum 30', in dem das Schild 15' gebildet wird.

In Fig. 8 ist ein einstückiger Vorformling 32' dargestellt, der einen aus dem vakuumgeformten Filmblatt erzeugten Schild abschnitt 33' definiert und zunächst in den Formhohlraum 30' eingesetzt wird. Danach wird, wie in Fig. 9 gezeigt, im Kunststoff-Spritzgußsystem der Schildbauträger 14' geformt, wobei ein vollständiges einheitliches laminiertes Kunststoff schild gebildet wird.

Während die beste Ausführungsform der Erfindung im Einzelnen beschrieben wurde, werden die Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungs formen zur Ausführung der in den folgenden Ansprüchen defi nierten Erfindung erkennen. Selbstverständlich ist nicht be absichtigt, daß die hier gezeigten und beschriebenen Formen der Erfindung alle mögliche Formen darstellen, obwohl sie die beste Ausführungsform umfassen. Es sei auch erwähnt, daß die verwendeten Begriffe beschreibend und nicht begrenzend sind und daß man verschiedene Änderungen vornehmen kann, ohne den Gedanken oder den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er im folgenden beansprucht ist.

Claims

1. Geformtes Kunststoffbauteil mit angegossenem Schild, das in einem Hohlraum einer Spritzgußform geformt wurde, die eine Gestalt hat, welche das gewünschte Kunststoffbauteil definiert, mit

- einem Filmblatt mit einer oberen und einer unteren Oberfläche, welches das geformte Kunststoffbauteil und das Schild definiert, wobei das Filmblatt aus der aus Polyester, Polyurethan und Polycarbonat bestehenden Gruppe ausgewählt ist, wobei das Filmblatt in einem Formhohlraum unter Bildung eines Vorformlings vaku umgeformt ist, und der Vorformling in den Formhohlraum eingesetzt wird, und
- einem in den Formhohlraum der Spritzgußform unter Bildung eines an die untere Oberfläche des Vorform lings gebundenen Bauträgers zur Bildung des geformten Kunststoffbauteils eingespritzten thermoplastischen Elastomer.

2. Kunststoffbauteil nach Anspruch 1, wobei das thermoplasti sche Elastomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die im we sentlichen aus einem thermoplastischen Polyolefin, thermo plastischem Polyurethan, Polyester, Polycarbonat, Acrylni tril/Butadien/Styrol-Copolymer, Polypropylen, einer Mi schung von Acrylnitril/Butadien/Styrol-Copolymer und Poly carbonat und Mischungen aus diesen besteht.

3. Kunststoffbauteil nach Anspruch 1, wobei das Filmblatt eine Gesamtdicke von 5 Mikrometer (0,2 mil) hat.

4. Verfahren zur Herstellung eines geformten Kunststoff schilds, umfassend die Schritte:

- Bereitstellen eines Filmblatts mit einer oberen und einer unteren Oberfläche, die ein Schild definieren, wobei das Filmblatt aus der aus Polyester, Polyurethan und Polycarbonat bestehenden Gruppe ausgewählt ist,
- Vakuumformen des Filmblatts in einem Formhohlraum, um einen Vorformling zu erhalten,
- Einsetzen des Vorformlings in den Formhohlraum einer Spritzgußform, der eine Gestalt hat, die das gewünsch te Kunststoffbauteil definiert,
- Einspritzen eines thermoplastischen Elastomers in den Formhohlraum der Spritzgußform zur Erzeugung eines Bauträgers für den Vorformling, wobei die Erzeugung des Bauträgers genügend Druck und Wärme schafft, um den Bauträger an die untere Oberfläche des Vorform lings unter Bildung des geformten laminierten Kunst stoffschildes zu binden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das thermoplastische Elastomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die im wesentli chen aus einem thermoplastischen Polyolefin, thermoplasti schem Polyurethan, Polyester, Polycarbonat, Acrylni tril/Butadien/Styrol-Copolymer, Polypropylen, einer Mi schung von Acrylnitril/Butadien/Styrol-Copolymer und Poly carbonat und Mischungen aus diesen besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Einspritzen des ther moplastischen Elastomers in den Formhohlraum bei einer Temperatur von 216°C (420°F) und einem Druck von 0,34 bis 103 MN/m² (50 bis 15000 psi) erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Vorformling vor dem Einsetzen geschnitten wird.

8. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Bauträger einen Ela stizitätsmodul im Bereich von 93 bis 2478 MN/m² (15000 bis 400000 psi) hat.

9. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Bauträger eine Härte im Bereich von 15 bis 100 Shore D hat.

10. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Filmblatt eine Ge samtdicke von 5 Mikrometer (0,2 mil) hat.

11. Verfahren zur Herstellung eines geformten laminierten Kraftfahrzeugbauteils mit angegossenem Schildabschnitt, umfassend die Schritte:

- Einsetzen eines Filmblatts in eine Vakuumformstation zur Formung des Filmblatts in eine vorbestimmte Ge stalt eines Kraftfahrzeugbauteils, wobei ein geformtes Filmblatt mit einer oberen und einer unteren Ober fläche erzeugt wird und das Filmblatt aus der aus Polyester, Polyurethan und Polycarbonat bestehenden Gruppe ausgewählt ist,
- Einsetzen des geformten Filmblatts in den Hohlraum einer Spritzgußform mit einer Gestalt, die das Kraft fahrzeugbauteil mit angegossenem Schildabschnitt de finiert,
- Einspritzen eines thermoplastischen Elastomers in den Hohlraum der Spritzgußform zur Erzeugung eines Bauträ gers für das geformte Filmblatt so, daß das thermopla stische Elastomer in ineinandergreifendem Kontakt mit der unteren Oberfläche des geformten Filmblatts ist, wobei die Erzeugung des Bauträgers genügend Druck und Wärme schafft, um den Bauträger an die untere Ober fläche des geformten Filmblatts unter Bildung des geformten laminierten Kraftfahrzeugbauteils mit ange gossenem Schildabschnitt zu binden.

12. Verfahren zur Herstellung eines geformten Kunststoffbau teils, umfassend die Schritte:

- Bereitstellen eines Filmblatts mit einer oberen und einer unteren Oberfläche, wobei das Filmblatt aus der aus Polyester, Polyurethan und Polycarbonat bestehen den Gruppe ausgewählt ist,
- Vakuumformen des Filmblatts in einem Formhohlraum, um einen Vorformling zu erhalten,
- Einsetzen des Vorformlings in den Formhohlraum einer Spritzgußform, der eine Gestalt hat, die das gewünsch te Kunststoffbauteil definiert,
- Einspritzen eines thermoplastischen Elastomers in den Formhohlraum der Spritzgußform zur Erzeugung eines Bauträgers für den Vorformling, wobei die Erzeugung des Bauträgers genügend Druck und Wärme schafft, um den Bauträger an die untere Oberfläche des Vorform lings unter Bildung des geformten laminierten Kunst stoffbauteils zu binden, wobei das Filmblatt mit einer Schicht aus Acrylfarbe und Polyvinylidenfluorid und einer Schicht aus Acrylklarlack beschichtet ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Polyvinylidenfluorid mehr als 50% der Gesamtdicke des Filmblatts umfaßt.

14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das thermoplastische Elastomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem thermoplastischen Polyolefin, thermoplastischem Polyuret han, Polyester, Polycarbonat, Acrylnitril/Butadien/Styrol- Copolymer, Polypropylen, einer Mischung von Acrylni tril/Butadien/Styrol-Copolymer und Polycarbonat und Mi schungen daraus besteht.

15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Einspritzen des thermoplastischen Elastomers in den Formhohlraum bei einer Temperatur von 216°C (420°F) und einem Druck von 0,34 bis 103 MN/m² (50 bis 15000 psi) erfolgt.

16. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Vorformling vor dem Einsetzen geschnitten wird.

17. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Bauträger einen Elastizitätsmodul im Bereich von 93 bis 2478 MN/m² (15000 bis 400000 psi) hat.

18. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Bauträger eine Härte im Bereich von 15 bis 100 Shore D hat.

19. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Filmblatt eine Ge samtdicke von 5 Mikrometer (0,2 mil) hat.

20. Verfahren zur Herstellung eines geformten laminierten Aufbaus aus einem Kraftfahrzeugbauteil und einem Schild, umfassend die Schritte:

- Einsetzen eines Filmblatts in eine Vakuumformstation zur Formung des Filmblatts in eine vorbestimmte Ge stalt entsprechend einem Aufbau aus Kraftfahrzeugbau teil und Schild, wobei ein geformtes Filmblatt mit einer oberen und einer unteren Oberfläche erzeugt wird und das Filmblatt aus der aus Polyester, Polyurethan und Polycarbonat bestehenden Gruppe ausgewählt ist,
- Einsetzen des geformten Filmblatts in den Hohlraum einer Spritzgußform mit einer Gestalt, die den Aufbau aus Kraftfahrzeugbauteil Schild definiert,
- Einspritzen eines thermoplastischen Elastomers in den Hohlraum der Spritzgußform zur Erzeugung eines Bauträ gers für das geformte Filmblatt so, daß das thermopla stische Elastomer in ineinandergreifendem Kontakt mit der unteren Oberfläche des geformten Filmblatts ist, wobei die Erzeugung des Bauträgers genügend Druck und Wärme schafft, um den Bauträger an die untere Ober fläche des geformten Filmblatts unter Bildung des geformten laminierten Aufbaus aus Kraftfahrzeugbauteil und Schild zu binden, und wobei das Filmblatt mit einer Schicht aus Acrylfarbe und Polyvinylidenfluorid und einer Schicht aus Acrylklarlack beschichtet ist.

21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Polyvinylidenfluorid mehr als 50% der Gesamtdicke des Filmblatts umfaßt.