DE68913773T2

DE68913773T2 - Mehrschichtiger Formkörper und Verfahren zu seiner Herstellung.

Info

Publication number: DE68913773T2
Application number: DE68913773T
Authority: DE
Inventors: Naoaki C O Mitsui Petroc Jimbo; Shizuo C O Mitsui Petro Simizu; Akira C O Mitsui Petr Uchiyama
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1988-01-29
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1994-06-30
Anticipated expiration: 2009-01-28
Also published as: EP0326408A3; KR890011693A; CN1044064A; CN1022299C; US5096652A; CA1311891C; EP0326408A2; KR960007011B1; DE68913773D1; EP0326408B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen mehrschichtigen Formkörper und ein Verfahren zu seiner Herstellung, wobei der mehrschichtige Formkörper aufgebaut ist aus einem Grundformkörper aus Kunstharz und einer Oberflächenschicht aus einer anderen Art Kunstharz, die auf den Grundformkörper aufgebracht ist.
Bisher sind mehrschichtige Formkörper üblicherweise aufgebaut aus einem Grundformkörper aus Kunstharz und einer Oberflächenschicht aus einer anderen Art Kunstharz, die auf den Grundformkörper aufgebracht ist, um einen dreidimensionalen Formkörper zu bilden, dessen Oberfläche geschützt oder durch die synthetische, bei Bedarf bedruckte Oberflächenbeschichtung verziert ist.
Ein solcher mehrschichtiger Formkörper kann in folgender Weise erhalten werden: eine dünne Lage Kunstharz wird zunächst geformt, indem sie durch Vakuumformen an die innere Oberfläche des Hohlraums der Spritzgußform hingezogen wird, und das Kunstharz in verflüssigtem und plastiziertem Zustand in den Hohlraum spritzgegossen. Solche Formkörper werden weithin benutzt, hauptsächlich als innere oder äußere Teile für Automobile und Baumaterialien.
Die oben beschriebene Art geformter Körper besitzt den Vorteil, daß Bilder auf den geformten Körpern gleichzeitig mit der Formarbeit einfach unter Verwendung der vorab mit Buchstaben oder Mustern bemalten Oberflächenschicht erzielt werden können.
Bisher enthält die als Oberflächenschicht verwendete dünne Kunstharzlage oder -folie beispielsweise Polyvinylchlorid. Jedoch leiden die herkömmlichen Materialien für die Oberflächenschicht unter schlechten Anziehungseigenschaften beim Vakuumformen, so daß die Formarbeit beim Formen einer komplexen dreidimensionalen Gestalt schwierig ist. Als Folge entstehen Probleme, daß das Entstehen von Rissen an den Ecken und das Entstehen von Falten nicht verhindert werden können. Darüberhinaus ist die Qualität der Einprägungen, die auf die innere Oberfläche des Formenhohlraums durch Übertragung des Prägemusters aufgebracht werden, ungenügend. Weiterhin leidet die Oberflächenbeschichtung aus Polyvinylchlorid unter geringer Hitzeund Tieftemperatur-Beständigkeit, was dazu führt, daß das darin enthaltene Plastiziermittel ausblutet. Als eine Folge davon sind solche Materialien aufgrund ihrer rauhen Tastempfindung ungeeignet, um für Teile im Inneren von Automobilen verwendet zu werden. Weiterhin tritt das Problem auf, daß auch die Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen unzureichend ist.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben mehrschichtige Formkörper in den japanischen Offenlegungsschriften Nr. 57- 20344, 57-188327, 60-87047 und 60-127149 offenbart. Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, einen weiter verbesserten mehrschichtigen Formkörper und ein Verfahren zu seiner Herstellung bereitzustellen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen mehrschichtigen Formkörper und ein Verfahren zu seiner Herstellung bereitzustellen, der ausgezeichnete Oberflächenflexibilität, Hitzebeständigkeit, Tieftemperaturbeständigkeit und Widerstands fähig keit gegen Beschädigungen aufweist und der einfach hergestellt werden kann. Bei dem mehrschichtigen Formkörper gemäß der Erfindung ist die Oberfläche des Grundformkörpers aus Kunstharz mit einer Oberflächenschicht beschichtet, die umfaßt:
(1) eine äußere Schicht, die aus thermoplastischem Elastomer, welches Polyolefinharz und Ethylen-α-Olefin-Copolymergummi umfaßt, gebildet wird;
(2) eine geschäumte Zwischenschicht aus flexiblem Schaummaterial aus Kunstharz; und
(3) eine dünne Schutzfilmschicht, die zwischen den Grundformkörper und die geschäumte Zwischenschicht zu legen ist.
Da der geformte Körper gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut wird, indem eine dünne Lage oder Folie, die durch Zusammenfügen der oben beschriebenen äußeren Schicht (1), der geschäumten Zwischenschicht (2) und der dünnen Schutzfilmschicht (3) hergestellt wird, auf den Grundformkörper aufgebracht wird, können seine Flexibilität und weiche Tastempfindung sowie die Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen verbessert werden.
Ein Verfahren zur Herstellung solch eines mehrschichtigen Formkörpers ist z. B.:
(A) ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Formkörpers, welches umfaßt:
daß eine Verbundschicht oder -folie, die gebildet wird, indem
(1) eine äußere Schicht aus thermoplastischem Elastomer, welches Polyolefinharz und Ethylen-α-Olefin-Copolymergummi umfaßt,
(2) eine zwischenliegend ausgebildete Schicht aus einem flexiblen Kunstharzschaum und (3) eine dünne Schutzfilmschicht aufeinander aufgebracht werden, vorgewärmt wird, und daß dann die Form zusammengefügt wird, nachdem die Verbundschicht oder -folie angezogen und in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Hohlraums der Form gebracht wurde, wobei die äußere Schicht der inneren Oberfläche des Hohlraums der Form gegenüberliegend angeordnet ist, und
daß verflüssigtes und plastiziertes Kunstharz in den Hohlraum eingespritzt wird, um die Formarbeit auszuführen.
(B) ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Formkörpers, welches umfaßt:
daß eine Verbundschicht oder -folie, die aus (1), (2) und (3) gebildet wird, vorgewärmt wird,
daß die Verbundschicht oder -folie angezogen und in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Hohlraums der Form gebracht wird,
wobei die äußere Schicht der inneren Oberfläche des Hohlraums der Form gegenüberliegend angeordnet ist, und
daß verflüssigtes und plastiziertes Harz in den Hohlraum, mit dem die Verbundschicht oder -folie in engen Kontakt gebracht wurde, eingefüllt wird, und
daß die Form dann zusammengefügt wird, um die Formarbeit aus zuführen;
Da das Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Verbundschicht oder -folie aus den oben beschriebenen Komponenten (1), (2) und (3) verwendet, können, insbesondere da die äußere Schicht aus thermoplastischem Elastomer vorgesehen ist, eine exzellente Anziehung und inniger Kontakt mit der inneren Oberfläche des Formenhohlraums erzielt werden, so daß der Formkörper so geformt werden kann, daß er sich einer komplexen dreidimensionalen Kontur anpasst, ohne daß Risse und Falten auftreten. Zusätzlich kann das Material genügend tief in die eingeprägten Vertiefungen eingeführt werden, und daher können Einprägungen einfach vorgenommen werden.
Ein anderer mehrschichtiger Formkörper gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine dünne Lage oder Folie aus thermoplastischem Elastomer aus Polyolefinharz und Ethylen-α-Olefin-Copolymergummi, die als Oberflächenschicht dient und die auf die Oberfläche des Grundformkörpers aus Kunstharz aufgebracht ist.
Das Herstellungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die oben beschriebene dünne Lage oder Folie aus thermoplastischem Elastomer zum Formen verwendet wird als Alternative zur Verbundschicht oder -folie der oben beschriebenen Verfahren (A) und (B). Diese Verfahren werden als Verfahren (A-2) bzw. (B-2) bezeichnet.
Fig. 1 (a) bis (d) veranschaulichen das Herstellungsverfahren gemäß (A) oder (A-2);
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Verwendung beim Herstellungsverfahren gemäß (B) oder (B-2), und Fig. 3 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Probenentnahme.
Ein thermoplastisches Elastomer, das Polyolefinharz und Ethylen-α-Olefin-Copolymergummi umfaßt, besitzt ausgezeichnete Flexibilität, Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen, Hitzebeständigkeit und Tieftemperaturbeständigkeit. Zusätzlich weist es begrenzte Temperaturabhängigkeit auf und ist frei von Oberflächenklebrigkeit, die auftritt, wenn weiches, Plastiziermittel enthaltendes Polyvinylchlorid verwendet wird. Deshalb ist es überaus geeignet für die Verwendung als äußeres Material der Oberflächenschicht des geformten Körpers. Ein solches Elastomer kann beispielsweise folgendermaßen dargestellt werden:
(I) Als eine thermoplastische Zusammensetzung (z. B. s. japanische Patentveröffentlichung Nr. 53-21021 und japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.55-71738) aus einer Mischung, die umfaßt:
(1) Polyolefinharze, verkörpert durch ein Monopolymer aus Ethylen oder Propylen oder ein Copolymer, umfassend Ethylen oder Propylen und ein anderes Monomer von geringer Menge, und
(2) teilweise vernetzten Ethylen-α-Olefin-Copolymergummi, gebildet aus binärem Polymergummi aus Ethylen und α-Olefin mit 3 bis 14 Kohlenstoffatomen oder ternärem Copolymergummi, in dem eine Polyethylenverbindung weiter copolymerisiert ist mit dem binären Copolymergummi.
(II) Als ein thermoplastisches Gemisch (z. B. s. japanische Patentveröffentlichung Nr. 53-34210, japanische Patentoffenlegungsschriften Nr. 53-149240 und 53-14924l), erhalten durch die kinetische Wärmebehandlung eines Gemisches aus Polyolefinharz und Ethylen-α-Olefin-Copolymergummi.
(III) Als ein thermoplastisches Gemisch (z. B. s. japanische Patentoffenlegungsschriften Nr. 53-145857 und 54-16554), das erhalten wird, indem dem durch kinetische Wärmebehandlung erhaltenen Material das Gemisch aus Polyolefinharz und Ethylen-α-Olefin-Copolymergummi beigemischt wird und dem Gemisch zusätzlich Polyolefinharz beigemischt wird.
(IV) Als ein thermoplastisches Gemisch (z. B. s. japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 55-71739), das erhalten wird durch kinetische Wärmebehandlung eines Gemisches aus
1. mit Peroxid vernetzbarem Polyolefinharz, verkörpert durch Ethylenmonopolymer oder ein Copolymer, das Ethylen oder ein anderes Monomer geringer Menge umfaßt, oder mit Peroxid nicht vernetzbarem Polyolefinharz, verkörpert durch Propylenmonopolymer oder ein Copolymer, das Propylen und ein anderes Monomer geringer Menge umfaßt und
2. Ethylen-α-Olefin-Copolymergummi.
Das Gewichtsverhältnis von Harz und dem teilweise vernetzten Ethylen-α-Olefin-Copolymergumini des thermoplastischen Elastomers liegt zwischen 90:10 und 10:90, vorzugsweise zwischen 80:20 und 20:80. Beim Polyolefinharz werden Polyethylen, insbesondere Polyethylen niedriger Dichte, und Polypropylen vorzugsweise zu einem Verhältnis zwischen 10:90 und 70:30 gemischt, um ein einfaches Formen der dünnen Lage zu erreichen und die Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen derselben zu verbessern.
Der teilweise zu vernetzende Ethylen-α-Olefin-Copolymergummi wird in einem Molverhältnis von Ethylen und α-Olefin zwischen 50:50 und 90:10 hergestellt, vorzugsweise zwischen 70:30 und 85:15 hauptsächlich unter dem Gesichtspunkt Festigkeit. Die Mooney-Viskosität ML1+4 (121º C) sollte 20, vorzugsweise 40 bis 80 überschreiten. Die teilweise Vernetzung dieser Ethylen-α-Olefin-Copolymergummi wird allgemein ausgeführt, indem 100 Gewichtsteile der thermoplastischen Elastomer-Zusammensetzung und im wesentlichen 0,1 bis 2 Gewichtsteile eines organischen Peroxids einer kinetischen Wärmebehandlung unterzogen werden.
Kohlenwasserstoffgummi vom nicht Peroxid-vernetzbaren Typ, verkörpert durch Polyisopren und Butylgummi, und/oder Plastiziermittel vom Mineralöltyp können bei Bedarf mit diesem thermoplastischen Elastomer gemischt werden.
Als flexibler Schaumkörper aus Kunstharz zur Bildung der geschäumten Zwischenschicht in der Oberflächenschicht kann ein jeglicher Schaumkörper nur verwendet werden, wenn er Flexibilität aufweist, da der flexible Schaumkörper hinzugefügt wird, um harten Schaum zu entfernen. Um jedoch eine gute Adhäsion an das oben beschriebene thermoplastische Elastomer zu erzielen, sollen vorzugsweise Polyolefin-Kunstharzschaumkörper, wie Polyethylen und Polypropylen, verwendet werden. Als Schaumkörper können beispielsweise unter Verwendung eines Azids als Vernetzungsmittel vernetzte Schaumkörper, die in den japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 39-25500, 40-25351 und 40-25352 offenbart sind, oder durch Strahlen vernetzte Schaumkörper verwendet werden. Das bevorzugte Ausdehnungsverhältnis liegt zwischen 5 und 50, die zu verwendende Dicke liegt zwischen 1 und 10 mm.
Als Ergebnis dessen, daß ein solcher dazwischenliegender geschäumter Körper vorliegt, kann der Oberflächenschicht Flexibilität vermittelt werden, und die so erhaltene Flexibilität bewirkt, daß die Flexibilität des oben beschriebenen thermoplastischen Elastomers verbessert wird. Folglich kann die Tastempfindung der Oberfläche des geformten Körpers weiter verbessert werden. Daher wird der geformte Körper gemäß der vorliegenden Erfindung überaus geeignet zur Verwendung für Teile im Inneren von Automobilen und er erwirbt hervorragende Eigenschaften hinsichtlich Sicherheit aufgrund der damit verbundenen stoßdämpfenden Eigenschaften.
Die Schutzfilmschicht ist vorgesehen, um während der Formungszeit die geschäumte Zwischenschicht vor dem geschmolzenen Harz zu schützen, das zur Bildung des Grundformkörpers verwendet wird, so daß die geschäumte Zwischenschicht davor geschützt ist, durch Druck oder Hitze, die während der Formungszeit entstehen, zerdrückt zu werden. Als Ergebnis kann die Flexibilität der Oberflächenschicht sichergestellt werden.
Verschiedene Kunstharze können als Material für die Schutzfilmschicht verwendet werden, für welche eine gute Adhäsion an die Zwischenschaumschicht und den Grundformkörper erwünscht ist.
Zusätzlich wird ein verbessertes Anziehungs- und Kontaktverhalten mit der inneren Oberfläche einer Form während der Zeit des Vakuumformens angestrebt. Deshalb wird vorzugsweise das oben beschriebene, für die äußere Schicht verwendete thermoplastische Elastomer verwendet. Ihre Dicke liegt zwischen 0,2 und 1,0 mm.
Das Kunstharz zur Bildung des Grundformkörpers kann thermoplastische Harze und/oder das oben beschriebene thermoplastische Elastomer umfassen.
Als thermoplastisches Harz kann, ungeachtet von kristallinen oder nichtkristallinen Eigenschaften, verwendet werden: Polyolefine, wie z. B. Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen hoher Dichte, Polypropylen, Poly-1-buten, Poly-4-methyl-1-penten oder ein statistisches oder Blockcopolymer von α-Olefinen, wie Ethylen, Propylen-1-buten, 4-Methyl-1-penten, usw.; Copolymere aus Ethylen und einer Vinylverbindung, wie z. B. ein Ethylen-Acrylsäure-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, Ethylen-Vinylchlorid-Copolymer; Styrolharze, wie z. B. Polystyrol, Acrylnitril-Styrol- Copolymer, ABS, Methacrylsäure-Methylstyrol-Copolymer, α-Methylstyrol-Styrol-Copolymer; Vinylchloride wie z. B. Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymer; Polyacrylsäureester, wie z. B. Polyacrylsäuremethylester und Polymethacrylsäuremethylester; Polyamide, wie z. B. Nylon 6, Nylon 6-6, Nylon 6-10, Nylon 11, Nylon 12; thermoplastische Polyester, wie z. B. Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat; Polycarbonat; Polyphenylenoxid; deren Mischungen; oder Silicon- oder Urethanharze.
Um den Formungsbedingungen, Zweck, Eigenschaften und Kosten zu entsprechen, kann aus der oben beschriebenen Gruppe ein geeignetes Material ausgewählt werden. Vorzugsweise sollte Polyolefinharz, insbesondere Polypropylen, verwendet werden. Es kann ein Gemisch aus diesem Polypropylen und dem oben beschriebenen thermoplastischen Elastomer verwendet werden. Diese Formmassen können innerhalb eines Bereiches, in dem die erforderlichen physikalischen Eigenschaften nicht verloren werden, so zusammengestellt werden, daß bei Bedarf Holzspäne, Fiberspäne oder anorganische Füllmaterialien oder ähnliches beigemischt werden können, um einen Schaum unter Verwendung eines Treibmittels herzustellen oder um die physikalischen Eigenschaften weiter zu verbessern. Die Gestalt des Grundformkörpers kann frei gebildet werden, wie z. B. folienähnliche, plattenähnliche oder dreidimensionale Formen.
Die aus (1), (2) und (3) aufgebaute Verbundschicht oder -folie kann derart angeordnet sein, daß, beispielsweise, die dünne Lage (1), (2) bzw. (3) vorher und jede für sich durch ein T-Guß- oder Hohlkörper-Blasverfahren geformt wird und diese Schichten dann zur Aufeinanderschichtung aufeinander aufgebracht werden.
Beispielsweise wird ein Gemisch aus dem Polyolefinharz und dem teilweise vernetzten Ethylen-α-Olefin-Copolymergummi durch das T-Gußverfahren unter Verwendung eines Extruders bei, im wesentlichen, 150 bis 250º C extrudiert. Das so extrudierte, geschmolzene, filmförmig oder in dünner Lage vorliegende thermoplastische Elastomer wird mit einer dünnen Schaumschicht beschichtet, um von einem Paar Druckwalzen zur Formung bearbeitet zu werden.
Vorzugsweise werden zu diesem Zeitpunkt die Oberflächen der zwei aneinanderzuheftenden Schichten vor dem Aufeinanderschichten derselben von einem Heizelement erhitzt. Dann wird eine Druckwalze des Druckwalzenpaares als Prägewalze, auf 60 bis 70ºC C aufgeheizt, vorgesehen, während die andere Druckwalze als normale, nicht erhitzte Druckwalze vorgesehen wird. Indem die äußere Seite von (1) in Kontakt mit der Prägewalze gebracht wird, kann dann die äußere Oberfläche der Prägearbeit während der Herstellungszeit der Verbundschicht unterworfen werden.
Folglich kann verhindert werden, daß bei einem Formen zusammen mit dem Grundformkörper Glanz entsteht.
Danach kann die Verbundschicht gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, indem auf die Seite der dünnen Schaumschicht der oben beschriebenen Doppelschicht die extrudierte Schutzschicht aufgebracht und die Verbundschicht mit einem Paar Druckwalzen bearbeitet wird.
Die Prägearbeit kann alternativ dazu ausgeführt werden, indem eine Form, wie in der später zu beschreibenden Ausführungsform beschrieben, verwendet wird. Buchstaben, Bilder oder Muster können bei Bedarf der Verbundschicht oder -folie gemäß der Erfindung aufgedruckt werden.
Weitere Ausführungen zu dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren (A) werden unter Bezugnahme aufeine Vorrichtung zur Umsetzung dieses Verfahrens gegeben. Dieses Verfahren umfaßt mindestens ein Paar Spritzgußformen (1; 2), wie in Abbildung 1 (a) bis (d) gezeigt. Die Matrize (1) ist mit einem Luftansaugkanal (7) versehen, der mit einer Vakuumpumpe (6) verbunden werden kann, um den Unterdruck in einem Hohlraum (3) zu verringern. Die innere Oberfläche der Matrize (1) ist bei Bedarf mit einer Prägung oder Maserung versehen.
Die oben beschriebene Verbundschicht oder -folie (4) ist so angeordnet, daß sie die Öffnung des Hohlraums in der Matrize (1) bedeckt, wenn das Formenpaar (1; 2) geöffnet ist. Ein Heizabschnitt (5) der Vorwärmvorrichtung wird näher an die Verbundschicht oder -folie (4) im Bereich der Öffnung gebracht, so daß diese vorab erhitzt wird. Die Temperatur liegt bei diesem
Vorwärmen zwischen 150 und 200ºC. Zusätzlich zu dem Annähern des Heizabschnitts (5) kann hinsichtlich der Mittel zu diesem Vorwärmen ein Einblasen von erhitzter Luft oder ein Kontakt mit einer Erhitzungswalze oder ähnliches vorgenommen werden.
Dann wird der Unterdruck auf der Innenseite des Hohlraums (3) in der Matrize (1) durch eine Vakuumpumpe (6) verringert. Die oben beschriebene Verbundschicht oder -folie (4) wird angezogen und näher an die innere Oberfläche des Hohlraums gebracht (siehe Fig. 1 (b)). Da die Verbundschicht oder -folie (4) das oben beschriebene thermoplastische Elastomer umfaßt, kann sie zu diesem Zeitpunkt besonders einfach in Kontakt mit der Gestalt des Hohlraums der Form (1; 2) gebracht werden, so daß örtliche Risse oder Falten nicht entstehen können. Zusätzlich kann das Material tief genug in die das Prägemuster bildende Kontur eingeführt werden, wodurch eine hervorragende Menge an Maserungsmustern übertragen werden kann.
Dann wird der Heizabschnitt (5) wegbewegt, das Formenpaar (1; 2), wie in Fig. 1 (c) gezeigt, zusammengefügt, und das Kunstharz in verflüssigtem und plastiziertem Zustand von der Spritzgußmaschine (8) in den Hohlraum (3) gespritzt, um es als Produkt zu entnehmen, nachdem es abgekühlt und erstarrt ist.
Da die Abgratarbeit in den Formen (1; 2) gleichzeitig mit dem Zusammenfügen erfolgen kann, sind spätere Abgratarbeiten nicht erforderlich.
Daraufhin wird das Herstellungsverfahren gemäß (B) beschrieben. In diesem Falle wird, wie in Fig. 2 gezeigt, ein Formenpaar (1; 2) so vorgesehen, daß die Matrize (1) in einer relativ unteren Position vorliegt, während die Patrize (2) in einer oberen Position angeordnet ist. Sind die Formen (1; 2) geöffnet, wird die oben beschriebene Verbundschicht oder -folie (4) in die Formen (1; 2) eingebracht, wobei diese vorab durch den Heizabschnitt der Vorwärmvorrichtung (5) erhitzt wurde, und so angeordnet, daß sie den Öffnungsbereich des Hohlraums der Matrize
(1) bedeckt. Dann wird die oben beschriebene Verbundschicht oder -folie (4) angezogen und in Kontakt gebracht mit der inneren Oberfläche des Hohlraums der Formen (1; 2) durch die Anziehung, die durch die Vakuumpumpe (6) erzielt wird. Dadurch wird ein hervorragendes Verhalten der Verbundschicht oder -folie (4), die angezogen und in Kontakt mit dem Gußformhohlraum (3) gebracht werden soll, erzielt.
Dann wird das Kunstharz in verflüssigtem und plastiziertem Zustand von dem Extruder (10) in den Hohlraum (3) gegeben und die Form zusammengefügt. Durch dieses Zusammenfügen wird das Kunstharz verteilt und aufgrund des Druckes in den Hohlraum (3) eingefüllt. Nachdem das Material aufgrund nachfolgenden Kühlens oder Erhitzens verfestigt worden ist, kann es als Produkt herausgenommen werden. Dabei kann die Abgratarbeit in den Formen (1; 2) gleichzeitig mit dem Zusammenfügen durchgeführt werden.
Das Einfüllen des Kunstharzes in verflüssigtem und plastiziertem Zustand in den Hohlraum (3) wird vorzugsweise auf die folgende Weise ausgeführt, um dieses über den Gesamtbereich des Hohlraums (3) gleichförmig zu verteilen: eine Einspritzdüse (11), die so angeordnet ist, daß sie sich in X-Y-Richtung über den Hohlraum bewegen kann, wird so angeordnet, daß sie entlang eines vorher programmierten Weges bewegt werden kann, um das Kunstharz in verflüssigtem und plastiziertem Zustand in den Hohlraum (3) einzufüllen.
In der oben gegebenen Beschreibung ist das Kunstharz in verflüssigtem und plastiziertem Zustand geschmolzenes Harz, das durch Erhitzen, Kneten oder Dispergieren durch, beispielsweise, einen Schneckenextruder erhalten wird, oder ein Harz, das durch ein Lösungsmittel verflüssigt und plastiziert worden ist.
Bei den Herstellungsverfahren (A) und (B) kann ein anderer Weg verfolgt werden, wie: eine Form zum Vakuumformen der oben beschriebenen dünnen Lage oder Folie, indem diese angezogen und mit der inneren Oberfläche des Hohlraums in Kontakt gebracht wird, und eine andere Form zum Formen des mehrschichtigen Formkörpers gemäß der Erfindung, in dem das zum Bilden des Grundformkörpers verwendete Harz vorgelegt wird; zuerst wird ein vorab geformter, aus der oben beschriebenen Verbundschicht oder -folie hergestellter Körper durch die Form zum Vakuumformen vakuumgeformt und der so vorgeformte Körper in den Hohlraum der Form zum Formen eingepaßt. Dann wird bei Anwendung des Verfahrens (A) die Form zum Formen zusammengefügt und das Kunstharz in verflüssigtem und plastiziertem Zustand in den Hohlraum eingespritzt, bis es dort eingefüllt ist und ihn nachbildet. Bei Anwendung des Verfahrens (B) wird der vorgeformte, vakuumgeformte Körper in die Form eingepaßt, dann das Kunstharz in verflüssigtem und plastiziertem Zustand in dessen Hohlraum eingefüllt, und das Zusammenfügen der Form zum Zwecke der Formung vorgenommen.
Der geformte Körper gemäß der Erfindung kann weithin verwendet werden als äußere Teile für Automobile in Form einer Stoßstange, einer Seitenverkleidung, einer äußeren Abdeckung, eines Emblems, als innere Teile für Automobile in Form einer Instrumententafel, eines Handschuhfachs, einer Türinnenverkleidung, von vorder- und rückseitigen Verkleidungen und in Form verschiedener Gehäuse für Heimelektronikgeräte, Taschen und zu anderen Zwecken.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben:

< Ausführungsform des Herstellungsverfahrens (A)>

Eine Mehrzahl von Verbundschichten, die als Oberflächenschicht dienen sollen, wurden hergestellt. Diese Verbundschicht wurde vorab erhitzt und dem Anziehungsprozeß durch Vakuumformen unterworfen, in welchem die Verbundschicht angezogen und in engen Kontakt mit der inneren Oberfläche des Hohlraums der Matrix gebracht wurde, wobei die äußere Schicht derselben der Matrix gegenüberliegend angeordnet war. Im nächsten Schritt wurde die Patrix geschlossen und das geschmolzene Harz zum Bilden des Grundformkörpers von der Spritzgußmaschine in den Hohlraum eingespritzt. Dann wurde die daraufhin verfestigte, mit dem Film verbundene Verbundschicht herausgenommen, indem die Form geöffnet wurde.
Die innere Oberfläche des Hohlraums der oben beschriebenen Matrix war mit einer Prägung einer Tiefe von 150 µ versehen worden, und der Kontakt zwischen dem Film und dem Grundformkörper, die Tiefe der Einprägung, die Tastempfindung und der Glanz des mehrschichtigen Formkörpers wurden bewertet.
(1) Die in diesem Zustand verwendete Verbundschicht wird im Folgenden beschrieben
{äußere Schicht (1)}
Die Filme A bis D, die nachfolgend beschrieben werden, sind die Filme für die äußeren Schichten der Verbundschicht.

< Film A>

Die folgenden Bestandteile wurden verwendet und ein thermoplastisches Elastomer, wie folgt, hergestellt:

(Bestandteil A)

Ternärer Copolymergummi aus Ethylen-Propylen-Ethyliden-norbornen; Ethyleneinheit/Propyleneinheit (Molverhältnis): 78/22, Iodzahl 15, Mooney-Viskosität (ML1+4, 121º C) 61

(Bestandteil B)

Isostatisches Polypropylenharz; Schmelzindex 13 g/10 min. (230º C) (Bestandteil C) Naphthan-Weichmacheröl

(Bestandteil D)

Eine Mischung aus 20 Gew.-% 1,3-Bis-(tert.-butylperoxyisopropyl)benzol, 30 Gew.-% Divinylbenzol und 50 Gew.-% Mineralöl vom Paraffin-Typ

(Verfahren zur Herstellung des thermoplastischen Elastomers)

Nach Kneten von 55 Gewichtsteilen des oben beschriebenen Bestandteils A, 45 Gewichtsteilen des Bestandteils B und 30 Gewichtsteilen des Bestandteils C bei 180º C für 5 Minuten durch einen Banburymixer unter Stickstoffgas wurden aus dem so gekneteten Material unter Verwendung eines Bogenschneiders rechteckige Pellets hergestellt.
100 Gewichtsteile dieser rechteckigen Pellets und 1 Gewichtsteil des Bestandteils D wurden durch einen Henshel-Mixer geknetet. Dann wurde das geknetete Material mittels eines Extruders bei 220º C unter Stickstoffgas extrudiert, wodurch ein thermoplastisches Elastomer erhalten wurde.

(Verfahren zur Filmherstellung)

Das so erhaltene thermoplastische Elastomer wurde in die Form einer dünnen Lage mit einer Dicke von 0,5 mm extrudiert unter Verwendung eines T-Form-Extruders mit 90 mm Durchmesser, der bei Toshiba mit den Vorgaben hergestellt wurde, daß die darin enthaltene Schnecke eine Endlosschnecke ist, L/D den Betrag 22 hat, die Temperatur beim Extrudieren 220º C beträgt, die T-Form eine Belagspritzgußform enthält und die Abzuggeschwindigkeit 5 m/min beträgt. Dann wurde das so extrudierte Material mit Hilfe einer Kühlwalze (Walztemperatur 35º C) gekühlt, wodurch ein Film A erhalten wurde.

(Film B)

Eine Flüssigkeit zur Ausbildung einer ersten Grundierungsschicht aus 10 Gewichtsteilen chloriertem Polypropylen, 2 Gewichtsteilen Siliciumdioxid und 88 Gewichtsteilen Toluol wurde einmal auf den Film A unter Verwendung einer 120-mesh- Gravurwalze aufgebracht und bei 70ºC 20 Sekunden getrocknet.
Darauf wurde eine Flüssigkeit zur Ausbildung einer zweiten Grundierungsschicht aus 8 Gewichtsteilen Polyvinylchlorid, 2 Gewichtsteilen eines Pigments und 90 Gewichtsteilen Methylethylketon unter Verwendung einer Gravurwalze aufgedruckt, um ein wolkenähnliches Muster zu erzielen, und wieder bei 70º C 20 Sekunden getrocknet.
Als nächstes wurde Flüssigkeit zur Ausbildung der obersten Belagschicht aus 5 Gewichtsteilen Polyvinylchlorid, 5 Gewichtsteilen Polyacrylsäureester, 3 Gewichtsteilen Siliciumdioxid und 87 Gewichtsteilen Methylethylketon einmal unter Verwendung einer 100-mesh-Gravurwalze aufgebracht. Der so erhaltene Film wurde auf seiner Oberfläche auf 180º C unter Verwendung einer Ferninfrarotheizung erhitzt und die Prägebehandlung durchgeführt, wodurch ein Film B erhalten wurde.

(Film C)

Ein trocken durchmischtes Material aus 80 Gewichtsteilen thermoplastischem Elastomer, das zur Bildung des Films A verwendet wurde, und 20 Gewichtsteilen Polyethylen niedriger Dichte (Dichte 0,917 g/cm³, Schmelzindex 6,5 g/10 min. (190º C)) wurde dem T-Form-Extruder zugeführt, wodurch ein Film C nach einem dem Verfahren zur Herstellung des Filmes A ähnlichen Verfahren erhalten wurde.

(Film D)

Ein Film D wurde erhalten, indem der Film C einer der Oberflächenbehandlung für den Film B ähnlichen Oberflächenbehandlung unterzogen wurde.
{Geschäumte Zwischenschicht}
Weiter wurde das folgende geschäumte Material zur Bildung der geschäumten Zwischenschicht verwendet.

< PPF (1)>

Ein Propylenschaum, der ein Ausdehnungsverhältnis von 15, und eine Dicke von 2,5 mm aufweist.

< PPF(2)>

Ein Propylenschaum, der ein Ausdehnungsverhältnis von 20 und eine Dicke von 3,0 mm aufweist.

< PEF(1)>

Ein Polyethylenschaum, der ein Ausdehnungsverhältnis von 25 und eine Dicke von 2,5 mm aufweist.

< PEF(2)>

Ein Polyethylenschaum, der ein Ausdehnungsverhältnis von 25 und eine Dicke von 3,0 mm aufweist.
{Schutzschicht}
Der folgende Film wurde zur Bildung der Schutzschicht verwendet.

< Schutzfilm (1)>

Es wurde dasselbe Material wie das thermoplastische Elastomer Film A als äußere Schicht eingesetzt.

< Schutzfilm (2)>

Es wurde dasselbe Material wie das thermoplastische Elastomer Film C als äußere Schicht eingesetzt.

{Verbundschicht}

Durch geeignete Auswahl und Aufeinanderheften der oben beschriebenen äußeren Schicht, der geschäumten Zwischenschicht und des Schutzfilms wurde die folgende Verbundschicht als äußere Oberfläche gebildet.
Das Verfahren zum Aufeinanderheften derselben wurde nach dem oben beschriebenen Verfahren durchgeführt, wobei die Erhitzungstemperatur 210º C bei Verwendung von PPF betrug, bei Verwendung von PEF jedoch 180ºC. Die Abzuggeschwindigkeit betrug 5 m/min.

< Verbundschicht A>

Äußere Schicht: Film B; gebildetes Material: PPF(1), Schutzfilm: (2), Dicke 0,2 mm

< Verbundschicht B>

Äußere Schicht: Film B, gebildetes Material: PPF(1), Schutzfilm: (2), Dicke 0,4 mm.

< Verbundschicht C>

Äußere Schicht: Film B, gebildetes Material: PPF(1), Schutzfilm: (2), Dicke 0,6 mm.

< Verbundschicht D>

Äußere Schicht: Film B, gebildetes Material: PPF(1), Schutzfilm: (2), Dicke 0,8 mm.

< Verbundschicht E>

Äußere Schicht; Film D, gebildetes Material: PPF(2), Schutzfilm: (2), Dicke 0,4 mm.

< Verbundschicht F>

Äußere Schicht: Film D, gebildetes Material: PPF(2), Schutzfilm: (2), Dicke 0,6 mm.

< Verbundschicht G>

Äußere Schicht: Film A, gebildetes Material: PEF(1), Schutzfilm: (1), Dicke 0,6 mm.

< Verbundschicht H>

Äußere Schicht: Film A, gebildetes Material: PEF(1), Schutzfilm: (2), Dicke 0,6 mm.

< Verbundschicht I>

Äußere Schicht: Film C, gebildetes Material: PEF(2), Schutzfilm: (1), Dicke 0,6 mm.

< Verbundschicht J>

Äußere Schicht: Film C, gebildetes Material: PEF(2), Schutzfilm: (2), Dicke 0,6 mm.
2. Weiter wurden die folgenden Materialien zur Bildung des Grundformkörpers verwendet.

< Formungsmaterial PP(1)>

Polypropylen mit Schmelzindex (ASTM D-1238-65T, 230ºC) = 13, und Dichte 0,91 g/cm³.

< Formungsmaterial PP(2)>

Polypropylen mit MFR 8, welches 20 Gew.-% pulverisiertes Talkum enthält.

< Formungsmaterial PP(3)>

Polypropylen mit MFR 5, welches 10 Gew.-% pulverisiertes Talkum und 10 Gew.-% kurze Glasfasern enthält.
3. Bei dieser Ausführung waren die Bedingungen beim Vakuumformen, wie folgt:
Erhitzungstemperatur: an der äußeren Schicht 300ºC an der Schutzschicht 350ºC
Vorwärmdauer: 70 s
Vakuumdruck: 700 mm Hg
4. In dieser Ausführung waren die Spritzgußbedingungen, wie folgt
Formmaschine: Dyanamelter (hergestellt von Meiki Co., Ltd)
Formungstemperatur: 220 ºC
Einspritzdruck: Primärdruck 1000 kg/cm²
Sekundärdruck 700 kg/cm²
Einspritzgeschwindigkeit: maximale Geschwindigkeit
Formungszyklus: 90 s/Zyklus
Angußstelle: direkte Angußstelle (Steglänge 10 mm, Breite 10 mm, Dicke 3 mm)
Formkörper: Länge 500 mm, Breite 400 mm, Dicke 3 mm

< Verfahren zur Probenentnahme>

Eine Schältestprobe mit 100 mm Länge und 25 mm Breite wurde aus dem oben beschriebenen Formkörper ausgestanzt.

< Schältest>

Die Verbundschicht wurde als Oberflächenschicht von der oben beschriebenen Testprobe abgeschält und in um 180º entgegengesetzter Richtung mit einer Schälgeschwindigkeit von 25 mm/min abgezogen. Die Abziehfestigkeit während des Abschälens wurde ausgewertet. Der Abziehfestigkeit wurde durch einen durch Division der Schälmenge durch die Breite des Teststückes erhaltenen Wert angegeben.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Der Fall, in dem die Oberflächenschicht gebrochen war, wurde durch die Bezeichnung "Material gebrochen" gekennzeichnet.

< Einprägungstiefe>

Der Abstand zwischen der obersten und der untersten Stelle der auf die Oberflächenschicht aus thermoplastischem Elastomer übertragenen Prägung wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

< Tastempfindung>

Die Härte wurde unter Verwendung eines Gummitesters gemessen.

< Glanz>

Licht wird mit einem Einfallswinkel von 60º auf die geprägte Oberflächenschicht gerichtet. Das Reflexionsvermögen wurde durch Verwendung von % ausgedrückt.

< Sichtprüfung>

Die äußere Erscheinung des Produktes wurde visuell geprüft. Im Ergebnis war die Oberflächenschicht frei von Schäden, wie Rissen oder Falten. TABELLE 1 Ausführungsform Art der Verbundschicht Äußere Filmschicht Schaumkörper Art (geschäumte Zwischenschicht) Ausdehnungsverhältnis Dicke (mm) Material für den Grundformkörper Abziehfestigkeitzwischen Schutzschucht und dem Grundformkörper-Material (kg/cm) Dicke des eingespritzen Schaumkörpers (geschäumte Zwischenschicht) (mm) Flexibilität Harte (typ - C) Prägungstiefe (µ) Glanz (%) Material gebrochen< Ausführungsform des Herstellungsverfahrens (B)>
Die selbe Verbundschicht, die in der oben beschriebenen Ausführung verwendet wurde, wurde vorab erhitzt. Die Verbundschicht wurde durch Vakuumformen dem Anziehungsprozeß unterzogen, bei dem dieselbe angezogen und in engen Kontakt mit der inneren Oberfläche des Hohlraums der Matrix gebracht wurde, wobei die äußere Schicht derselben der Matrix gegenüberliegend angeordnet war. Dann wurde geschmolzenes Harz zur Bildung des Grundformkörpers auf die Verbundschicht gegeben, um dieses gleichmäßig zu verteilen. Im nächsten Schritt wurde die Patrix geschlossen, und dann dieselbe geöffnet, um das Produkt zu entnehmen, als das geschmolzene Harz verfestigt war und sich mit dem Film verbunden hatte.
Die innere Oberfläche des Hohlraums der oben beschriebenen Matrix war mit einer Prägung einer Tiefe von 150 µ versehen worden. Der Kontakt zwischen der Verbundschicht und dem Grundformkörper des mehrschichtigen Formkörpers, die Tiefe der Prägung, die Tastempfindung und der Glanz wurden ausgewertet.
1. Das Material zur Bildung des Grundformkörpers war, wie folgt:
Als PP(1) wurde Polypropylen mit dem Schmelzindex (ASTM D-1238- 65T, 230ºC) 3 und der Dichte 0,91 g/cm³ verwendet.
Als PP(2) wurde Polypropylen mit MFR2 mit 30 Gew.-% pulverisiertem Talkum verwendet.
Als PP(3) wurde Polypropylen mit MFR 0,7 mit 15 Gew.-% pulverisiertem Talkum und 15 Gew.-% kurze Glasfasern verwendet.
2. Die Formungsbedingungen bei dieser Ausführungform waren, wie folgt:
Formmaschine: Ikegai ISM-300
Schraubendurchmesser: 50 mm
Harztemperatur: 230ºC
Anpreßdruck: 200 kg/cm
Formungszyklus: 50 (s)
Formkörper: Länge 500 mm, Breite 500 mm, Dicke 3 mm.
3. Die anderen Formungsbedingungen waren dieselben, wie jene für die oben beschriebene Ausführungsform.
4. Das Verfahren zur Bewertung des mehrschichtigen Formkörpers in dieser Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.
Ein Schälteststück von 100 mm Länge und 25 mm Breite wurde aus dem oben beschriebenen Formkörper ausgestanzt. Der Schältest, der Prägungstest, Tastempfindung und Glanz wurden ähnlich wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Die äußere Erscheinung des Produktes wurde visuell geprüft. Im Ergebnis war die Oberflächenschicht frei von Schäden, wie Rissen oder Falten.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der Erfindung unter Verwendung der Verbundschicht oder -folie aus dem oben beschriebenen thermoplastischen Elastomer, dem flexiblen Schaumstoff und dem Schutzfilm eine hervorragende Anziehung und ein hervorragender Kontakt mit der inneren Oberfläche des Hohlraums während der Ausführung des Vakuumformens erzielt werden. Daher kann kein fehlerhafter Formkörper erzeugt und eine komplexe, dreidimensionale Gestalt gebildet werden. Da die äußere Schicht aus dem thermoplastischen Elastomer tief in die Vertiefungen der Prägung oder Maserungen, mit denen die innere Oberfläche des Hohlraums versehen ist, eingeführt werden kann, kann zusätzlich eine ausgezeichnete Maserungsgualität erzeugt werden.
Da der Formkörper gemäß der vorliegenden Erfindung die oben beschriebene Oberflächenschicht besitzt, kann eine hervorragende Flexibilität der Oberfläche erzielt werden, so daß ein sich angenehm anfühlender und zusätzlich gegen Beschädigungen hochwiderstandsfähiger Formkörper erhalten werden kann. Deshalb kann er vorzugsweise für innere und äußere Teile von Automobilen verwendet werden.
Da die Schutzfilmschicht vorliegt, kann bei der Herstellung des Formkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung der Zusammenbruch der Zwischenschicht während des Spritzgießens verhindert werden.
Das Verfahren zur Herstellung des mehrschichtigen Formkörpers, in dem die dünne Lage oder -folie aus thermoplastischem Elastomer als Oberflächenschicht auf die Oberfläche des Grundformkörpers aus Kunstharz aufgebracht wird, wobei das thermoplastische Elastomer Polyolefinharz und Ethylen-α-Olefin-Copolymer gummi enthält, ist das oben beschriebene Herstellungsverfahren, in dem nur die äußere Schicht der Verbundschicht oder -folie ausgewählt wird, um auf den Grundformkörper aufgebracht zu werden. Dies bedeutet, daß das thermoplastische Elastomer in diesem Zustand dasselbe ist, wie jenes thermoplastische Elastomer, das die oben beschriebene äußere Schicht bildet.
Das zur Bildung des Grundformkörpers verwendete Kunstharz ist dasselbe, wie in dem oben beschriebenen Grundformkörper.
Vorzugsweise wird ein Treibmittel zum Aufschäumen des Kunstharzes zur Bildung des Grundformkörpers verwendet.
Die Herstellungsverfahren (A-2) und (B-2) sind dieselben, wie (A) und (B), jedoch liegt der Unterschied zwischen beiden darin, daß die Verbundschicht oder -folie durch die oben beschriebene dünne Lage oder -folie aus thernioplastischem Elastomer ersetzt wird.
Ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Formkörpers, bei dem die oben beschriebene dünne Lage oder -folie aus thermoplastischem Elastomer als Oberflächenschicht auf die Oberfläche des Grundformkörpers aufgebracht wird, wird im Folgenden beschrieben:

< Herstellungsverfahren (A-2)>

Vor der Ausführung werden die folgenden vier Filmarten A, B, C und D aus thermoplastischem Elastomer hergestellt und vorab erhitzt. Falls sie einer Oberflächenbehandlung unterzogen wurden, wird die behandelte Seite derselben der Matrix gegenüberliegend angeordnet. Der Anziehungsprozeß wurde durch Vakuumformen ausgeführt, wobei die Filme angezogen und mit der inneren Oberfläche des Hohlraums der Matrix in Kontakt gebracht wurden.
Als nächstes wurde die Patrix geschlossen und dann geschmolzenes Harz zur Bildung des Grundformkörpers mittels der Einspritzmaschine in den Hohlraum eingespritzt. Die Gußform wurde geöffnet, um das verfestigte und mit dein Film verbundene Material zu entnehmen.
Eine Prägung einer Tiefe von 150 µ wurde auf die innere Oberfläche des Hohlraums der oben beschriebenen Matrix aufgebracht.
Der Kontakt zwischen dem Film und dem Grundformkörper, die den mehrschichtigen Formkörper bilden, die Einprägungstiefe, das Tastempfinden und der Glanz wurden bewertet.
1. Die hier verwendeten Filme A bis D aus thermoplastischem Elastomer waren dieselben wie die oben beschriebenen Filme A bis D. Das Herstellungsverfahren für das thermoplastische Elastomer und dasjenige für den Film sind dieselben. In dieser Ausführungsforin wurde zusätzlich zu dem oben beschriebenen Film ein Weich-PVC-Film mit 50 Teilen DOP als Vergleichsfilm hergestellt.
2. Die folgenden Materialien wurden zur Bildung des Grundformkörpers verwendet:

< Formungsmaterial TPE (1)>

70 Gewichtsteile Ethylen-Propylen-Ethyliden-norbornen-Copolymergummi (im folgenden EPDM (1) genannt) mit 70 Mol% Ethylen, Iodzahl 15, Moonie-Viskosität ML1+4 (100ºC) 120, 30 Gewichtsteile Polypropylen (im folgenden PP genannt) mit einem Schmelzindex (ASTM D-1238-65T, 230ºC) von 13 und einer Dichte von 0,91 g/cm³, 10 Gewichtsteile Butylgummi (Esso IIR-065, ungesättigter Anteil 0,8 Mol% oder weniger; im folgenden IIR genannt) und 30 Gewichtsteile Weichmacheröl vom Paraffintyp (im folgenden abgekürzt Öl) wurden bei 190ºC mit Hilfe eines Banbury-Mixers unter Stickstoffgas 5 min geknetet. Nach dem Walzen wurden danach rechteckige Pellets mit Hilfe eines Bogenschneiders hergestellt.
Danach wurden 100 Gewichtsteile der rechteckigen Pellets mit 0,3 Gewichtsteilen 1,3-Bis-(tert.-butylperoxyisopropyl)benzol (im folgenden abgekürzt Peroxid (A)) und mit 0,5 Gewichtsteilen Divinylbenzol (im folgenden abgekürzt DVB) unter Verwendung eines Henshel-Mixers gemischt. Als nächstes wurden diese Pellets bei 220ºC unter Stickstoffgas extrudiert, wodurch MFR 3 g/10 min thermoplastisches Elastomer {TPE(1)} erhalten wurde.

< Formungsmaterial TPE(2)>

60 Gewichtsteile Ethylen-Propylen-Ethyliden-norbornen-Copolymergummi (in folgendem EPDM (2) genannte in Form von Pellets, mit einem Ethylengehalt von 78 Mol%, Iodzahl 10, Moonie-Viskosität ML1+4 (100ºC) 160 (dementsprechend 43 Gewichtsteile EDPM und 17 Gewichtsteile Öl), 40 Gewichtsteile PP und 0,5 Gewichtsteile von 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)-hex-3-in (im folgenden abgekürzt Peroxid (B)) wurden gerührt und mit Hilfe eines Henshel-Mixers gemischt. Diese Mischung wurde durch einen zweiachsigen Waner-Extruder (L/D = 43, schaltbar, eine Drehrichtung, dreigängige Schraube) bei 220ºC unter Stickstoffgas extrudiert. Als Ergebnis wurde thermoplastisches Elastomer mit MFR 15 g/10 min {TPE(2)} erhalten.

{Formungsmaterial PP(1)}

Polypropylen mit einem Schmelzindex (ASTM D-1238-65T, 230ºC) von 13 und einer Dichte von 0,91 g/cm³. {Formungsmaterial PP(2)} Polypropylen mit MFR 8 mit 20 Gew.-% pulverisiertem Talkum.

{Formungsmaterial PP(2)}

Polypropylen mit MFR 5 mit 10 Gew.-% pulverisiertem Talkum und 10 Gew.-% kurzen Glasfasern.
3. Bei dieser Ausführungsform waren die Bedingungen des Vakuumformens, wie folgt:
Erhitzungstemperatur: 360º C
Vorwärmzeit: 45 s
Vakuumdruck: 700 mm Hg
4. Bei dieser Ausführungsform waren die Bedingungen des Spritzgießens, wie folgt:
Formmaschine: Dynamelter (hergestellt von Meiki Co., Ltd.)
Formungstemperatur: 220º C
Einspritzdruck: Primärdruck 1000 kg/cm²
Sekundärdruck 700 kg/cm²
Einspritzgeschwindigkeit: maximale Geschwindigkeit
Formungszyklus: 90 s/Zyklus
Angußstelle: direkte Angußstelle (Steglänge 10 mm, Breite 10 mm, Dicke 3 mm)
Formkörper: Länge 500 mm, Breite 400 min, Dicke 3 mm.
5. Das Verfahren zur Bewertung des mehrschichtigen Formkörpers gemäß der Erfindung wird im Folgenden beschrieben.

< Verfahren zur Probenentnahme>

Eine Schältestprobe von 100 mm Länge und 25 mm Breite und ein Querschnittadhäsionsprüfteil von 100 mm Länge und 100 mm Breite wurden aus dem oben beschriebenen Formkörper, wie in Fig. 3 gezeigt, ausgestanzt.

< Schältest>

Der Film aus thermoplastischem Elastomer auf der Oberflächenschicht wurde von einem Ende des Schälteststückes abgeschält und in um 180ºC entgegengesetzter Richtung bei einer Geschwindigkeit von 25 mm/min abgezogen. Die Abziehfestigkeit wurde während dieser Zeit ermittelt. Die Abziehfestigkeit wurde durch einen mittels Division der Schälmenge durch die Breite des Teststückes erhaltenen Wert angegeben.
Die Ergebnisse sind in Tab. 2 gezeigt. Der Fall, in dem der Film gebrochen wurde, wurde durch die Bezeichung "Material gebrochen" gekennzeichnet.

< Querschnittadhäsionsprüfung>

Die Filmoberfläche wurde unter Verwendung eines scharfen Rasiermessers in Abständen von 2 mm und in einer Tiefe von 1 mm eingeschnitten, so daß 11 Einschnitte erhalten wurden. Zusätzlich wurden 11 parallele Einschnitte rechtwinklig zu den vorhergehenden 11 Einschnitten vorgenommen.
Als Ergebnis wurden 100 Stücke aus dem Schnittblock hergestellt. Ein Nichiban Cellophan-Klebeband wurde aufgelegt, so daß sämtliche 100 Blöcke bedeckt wurden, und dann wurde das Band schnell abgezogen, um den Zustand nach dem Abziehen zu beobachten. Die Auswertung wurde so durchgeführt, daß die restlichen Blöcke als 100 Blöcke/100 ausgedrückt wurden. 100/100 bedeutet keinerlei Abziehung, während 0/100 den Zustand wiedergibt, in dem alle abgezogen wurden. Die Ergebnisse sind in Tab. 2 gezeigt.

< Tastempfindung>

Die Oberflächenschicht wurde mit den Fingern betastet und der Grad der Tastempfindung in den folgenden fünf Stufen angegeben:
5... extrem weich
4... weich
3... normal
2... hart
1... sehr hart

< Glanz>

Licht wurde in einem Einfallswinkel von 60º C auf die mit der Prägung versehene Oberflächenschicht gerichtet. Das Reflexionsvermögen wurde unter Verwendung von % ausgedrückt.

< Sichtprüfung>

Die äußere Erscheinung des Produkts wurde visuell geprüft. Die Oberflächenschicht war frei von Schäden, wie Rissen und Falten. TABELLE 2 Ausführungsform Vergleichsbeispiel vakuumgeformter Film Material des Grundformkörpers Abziehfestigkeit (kg/cm) Querschnitt-Adhäsionsprüfung (kg/cm) Prägungstiefe (µ) Tastempfindung Glanz (%) Material gebrochen oder wenigen

< Ausführungsform des Herstellungsverfahrens (B-2)>

Der Film aus thermoplastischem Elastomer wurde vorab erhitzt. Nachdem dann der Film einer Oberflächenbehandlung unterzogen worden war, wurde der Film angezogen und in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Hohlraums der Matrix gebracht, wobei die behandelte Seite des Films der Matrix gegenüberliegend angeordnet war. Dann wurde das geschmolzene Harz zur Bildung des Grundformkörpers unter gleichmäßiger Verteilung auf den Film gegeben und die Patrix geschlossen. Als das geschmolzene Harz verfestigt war und sich mit dein Film verbunden hatte, wurde die Form geöffnet, um das Material zu entnehmen.
Die innere Oberfläche des Hohlraums der Matrix war mit einer Prägung einer Tiefe von 150 µ versehen worden. Der Kontakt zwischen dem Film und dein Grundformkörper des mehrschichtigen Formkörpers, die Tiefe der Prägung, die Tastempfindung und der Glanz wurden ausgewertet.
1. Film und Vakuumformbedingungen waren dieselben, wie jene der oben beschriebenen Ausführungsform (A-2).
2. Das Material zur Bildung des Grundformkörpers war, wie folgt:
TPE (1) und TPE (2) waren dieselben wie jene der oben beschriebenen Ausführungsform. Jedoch wurde als PP(1), abweichend von der oben beschriebenen Ausführungsforin, Polypropylen mit dem Schmelzindex (ASTM D-1238-65T, 230ºC) 3 und der Dichte 0,91 g/cm³ verwendet. Als PP(2) wurde Polypropylen mit MFR 2 mit 30 Gew.-% pulverisiertem Talkum verwendet.
Als PP(3) wurde Polypropylen mit MFR 0,7 mit 15 Gew.-% pulverisiertem Talkum und 15 Gew.-% kurzen Glasfasern verwendet.
3. Die Formungsbedingungen waren bei dieser Ausführungsform, wie folgt:
Formmaschine: Ikegai ISM-300
Durchmesser der Schraube: 50 mm
Harztemperatur: 230ºC
Anpreßdruck: 200 kg/cm²
Formungszyklus: 50 s
Formkörper: Länge 500 mm, Breite 500 mm, Dicke 3 mm
4. Das Verfahren zur Bewertung des mehrschichtigen Formkörpers gemäß dieser Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.
Eine Schältestprobe von 100 mm Länge und 25 mm Breite und ein Querschnittadhäsionsprüfteil von 100 mm Länge und 100 mm Breite wurden aus dem Formkörper ausgestanzt. Der Schältest, die Querschnittadhäsionsprüfung, die Einprägungstiefe, die Tastempfindung und der Glanz wurden ähnlich wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Zusätzlich wurde der Formkörper einem visuellen Test unterzogen, bei dem im Ergebnis keine Schäden, wie Risse oder Falten, in der Oberflächenschicht beobachtet wurden. TABELLE 3 Ausführungsform Vergleichsbeispiel vakuumgeformter Film Material des Grundformkörpers Abziehfestigkeit (kg/cm) Querschnitt-Adhäsionsprüfung (kg/cm) Prägungstiefe (µ) Tastempfindung Glanz (%) Material gebrochen oder wenigen
Wie oben beschrieben, kann durch Verwendung des thermoplastischen Elastomers als Material zur Bildung der Oberflächenschicht eine hervorragende Anziehung und ein hervorragender Kontakt zur inneren Oberfläche des Hohlraums während der Ausführung des Vakuumformens erhalten werden. Als Ergebnis kann kein fehlerhafter Formkörper vorkommen und eine komplizierte dreidimensionale Gestalt gebildet werden. Zusätzlich kann das Material in die Vertiefungen der Prägung oder der Maserung auf der inneren Oberfläche des Hohlraums eingeführt und eine hervorragende Maserung erzielt werden.
Da der Formkörper gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist durch Mehrfachschichtung der Oberflächenschicht aus thermoplastischem Elastomer kann der Oberfläche Flexibilität und eine weiche Tastempfindung vermittelt werden. Zusätzlich kann dem Formkörper Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen vermittelt werden. Daher kann er vorzugsweise für innere und äußere Teile für Automobile verwendet werden. Zusätzlich kann er zu den Zwecken verwendet werden, bei denen die Verbundschicht verwendet wird.

Claims

1. Mehrschichtiger Formkörper mit einem Grundformkörper aus Kunstharz, auf dem eine Oberflächenschicht vorgesehen ist, die umfaßt:

(1) eine äußere Schicht, gebildet aus thermoplastischem Elastomer, welches ein Polyolefinharz und einen Ethylen-α-Olefin- Copolymergummi umfaßt;

(2) eine geschäumte Zwischenschicht aus flexiblem Kunstharzschaumstoff; und

(3) eine Schutzfilmschicht, die zwischen den Grundformkörper und die Schicht (2) dazwischengelegt ist.

2. Formkörper gemäß Anspruch 1, wobei das thermoplastische Elastomer der äußeren Schicht das Polyolefinharz und den teilweise vernetzten Ethylen-α-Olefin-Copolymergummi in einem Gewichtsverhältnis von 90:10 bis 10:90 umfaßt.

3. Formkörper gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Polyolefinharz Polyethylen niedriger Dichte und Polypropylen in einem Gewichtsverhältnis von 10:90 bis 70:30 umfaßt.

4. Formkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zu vernetzende Ethylen-α-Olefin-Copolymer Ethylen und ein α-Olefin in einem Molverhältnis von 50:50 bis 90:10 umfaßt, und eine Moonie-Viskosität ML1+4 (121ºC) von mindestens 20 hat.

5. Formkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche der äußeren Schicht geprägt ist.

6. Formkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Grundformkörper einen Kunstharzschaumstoff umfaßt.

7. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Formkörpers, das umfaßt:

(i) Vorwärmen einer dünnen Lage oder Folie, die die Schichten (1) bis (3), wie in Anspruch 1 definiert, umfaßt,

(ii) Anziehen und In-Kontakt-Bringen der dünnen Lage oder Folie mit der inneren Oberfläche des Hohlraums einer Form, wobei die äußere Schicht (1) der inneren Oberfläche des Hohlraums der Form gegenüberliegend angeordnet ist,

(iii) Spritzgießen des verflüssigten und plastizierten Kunstharzes in den Hohlraum, und

(iv) Zusammenfügen der Form entweder vor oder nach dem Spritzgießen.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, welches das Vakuumformen der dünnen Lage oder Folie in einer Form zur Vakuumformung, das Einpassen der so geformten dünnen Lage oder Folie in den Hohlraum einer gesonderten Form zum Formen, das Einspritzen des Kunstharzes in verflüssigtem und plastiziertem Zustand in den Hohlraum der Form und das Zusammenfügen der Form entweder vor oder nach dem Einspritzen des Kunstharzes umfaßt.

9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die dünne Lage oder Folie mit den Schichten (1) bis (3) hergestellt worden ist, indem die Folie oder dünne Lage aus thermoplastischem Elastomer für die Schicht (1) extrudiert wurde, die geschmolzene, so extrudierte Folie oder dünne Lage aufeine flexible, getrennt für die Schicht (2) extrudierte dünne Schaumlage aufgebracht wurde, um dadurch eine doppelt geschichtete dünne Lage zu bilden, ein Schutzfilm für die Schicht (3) extrudiert wurde, dieser Schutzfilm auf die geschäumte Seite der dünnen Lage der doppelt geschichteten dünnen Lage aufgebracht wurde und die so geschichtete Verbundfolie von einem Wa1zenpaar aufgenommen wurde.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, in welchem eine Walze des Walzenpaars eine Prägewalze ist und die Oberfläche der äußeren Schicht (1) der dünnen Lage oder Folie so angeordnet ist, daß sie in Kontakt mit der prägenden Walze gebracht wird.

11. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Formkörpers, welcher ein thermoplastisches Elastomer aus einem Polyolefinharz und einem Ethylen-α-Olefin-Copolymergummi umfaßt, welches als Schicht auf die Oberfläche eines Grundformkörpers aus Kunstharz aufgebracht ist, wobei das Verfahren umfaßt

(a) Vorwärmen einer dünnen Lage oder Folie des thermoplastischen Elastomers;

(b) Anziehen und In-Kontakt-Bringen der dünnen Lage oder Folie mit der inneren Oberfläche des Hohlraums einer Form;

(c) Einfüllen von verflüssigtem und plastiziertem Kunstharz in den Hohlraum, und

(d) Zusammenfügen der Form entweder vor oder nach Einfüllen des Harzes in den Hohlraum.