DE68921130T2

DE68921130T2 - Verfahren zum Herstellen einer Verbundstruktur aus thermoplastischem Kunststoff und Fasermatten (SMC).

Info

Publication number: DE68921130T2
Application number: DE68921130T
Authority: DE
Inventors: Roger A Fahlsing; Frank Rohrbacher; Patrick L Spain
Original assignee: Avery International Corp; EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: Avery Dennison Corp; EIDP Inc
Priority date: 1988-09-26
Filing date: 1989-09-25
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2009-09-26
Also published as: JP2984286B2; JPH02269029A; EP0361823A2; AU632249B2; ES2070910T3; KR0151850B1; EP0361823B1; US4959189A; KR900004481A; DE68921130D1; EP0361823A3; BR8904867A; CA1325506C; AU4166789A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden einer Verbundstruktur aus einer Harzmatte (SMC) und die resultierende Verbundstruktur.
Die SMC, die ein Verbund aus verstärktem warmhärtenden Polymermaterial, wie gehärtetes Polyesterharz ist, das mit Glasfaser verstärkt ist, wird weithin für viele Teile verwendet, wie in Lastkraftwagen, Bussen, Personenkraftwagen, Haushaltsgeräten, Büroausstattung, Fahrzeugen und Gerät zur sportlichen Betätigung, wie Wasserskier und dergleichen. Auf dem Gebiet der Konstruktion wurde die SMC zu solchen Artikeln, wie Badewannen, Duschplätzen, Schminktischen und Haustüren, geformt. In Kraftfahrzeugen werden die SMC-Teile verwendet, um dünne Metallplattenteile, wie Stoßstangen, Türen, Motorhauben, Dächer, zu ersetzen. In einigen Fällen war das gesamte Innere des Kraftfahrzeugs aus SMC hergestellt. Einige der Vorteile der SMC gegenüber Metallteilen bestehen darin, daß SMC korrosionsfrei ist und frei ist von schneller Schädigung durch die Witterung, die bei Metallen immer schon ein ernstes Problem gewesen ist. SMC-Teile sind resistenter gegenüber einemVerbeulen als Metalle, und SMC kann auf wirtschaftliche Weise zu komplizierten Teilen geformt werden, was mit Metallen nicht erfolgen kann.
Nach dem Formen von SMC zu einem Teil ist die Oberfläche der SMC porös, rauh und besitzt oft weitere Unzulänglichkeiten und stellt im allgemeinen keine glatte glänzende Oberfläche der A-Klasse dar, die leicht lackiert oder gefärbt werden kann. Um eine glatte streichbare Oberfläche von hoher Qualität zu erhalten, wird die Oberfläche des Teils im allgemeinen gereinigt und mit einem geeigneten Primer vorbereitet und sodann gefärbt, oder es wird ein Beschichtungsmaterial, wie eine Polyestergel-Beschichtung, aufgetragen. Ein Beschichtungsverfahren in der Form kann ebenfalls angewendet werden, wie von Masuda et al., US 4 557 889, ausgegeben am 10. Dezember 1985, gezeigt, gemäß der eine Beschichtung in eine Form gesprüht wird, bevor das SMC-Teil geformt wird. Bei dem Formverfahren haftet die Beschichtung an der Oberfläche des Teils. Ferner kann Farb-Spritzgießen angewendet werden, bei dem Farbe unter Druck in die Form eingespritzt wird, die die SMC enthält, um das SMC-Teil, das geformt wird, zu verschönern. Um die Kosten zu verringern und um den Wirkungsgrad zu verbessern, wäre es wünschenswert, jede Extrastufen, wie vorstehend bei den obigen herkömmlichen Verfahren, die zum Lackieren von SMC-Teilen angewendet werden, gezeigt, auszuschalten.
Conley et al., U.S. 3 679 510, ausgegeben am 25. Juli 1972, zeigen die Laminierung einer relativ dicken thermoplastischen Matte mit einer Polyvinylfluorid-Außenfläche auf eine Glasfaser-verstärkte Polyesterharzmatte unter Bildung eines Laminates. Solche Laminate, die als Hauptanteil einer thermoplastischen Matte aufweisen, besitzen einen niedrigen Modul und sind für viele Kraftfahrzeug- und Lastkraftwagenteile nicht geeignet, die für Starrheit und thermische Stabilität Materialien mit hohem Modul erfordern, wie Kraftfahrzeug- und Lastkraftwagen-Motorhauben. Als ein Versuch unternommen wurde, die Dicke der thermoplastischen Schicht mit den Materialien, die von Conley et al. gelehrt werden, zu verringern, schienen die Unzulänglichkeiten von der Glasfaser in der SMC-Schicht hindurch, und es konnte kein Teil geformt werden, das zur Verwendung in Kraftfahrzeugen oder Lastkraftwagen akzeptabel war.
Es wäre wünschenswert, SMC-Teile zu formen, die relativ starr sind, eine glatte Oberfläche besitzen, die frei ist von Oberflächenfehlern des SMC-Substrates und die im wesentlichen kein Vorbereitung der Oberfläche vor dem Anstreichen erfordert. Ferner wäre es wünschenswert, Teile zu formen, die einen haltbaren und wetterbeständigen Lack von hoher Qualität aufweisen, der die gewünschte Farbe besitzt, die zu den anderen gefärbten Teilen eines Kraftfahrzeugs oder Lastkraftwagens paßt, und die ohne zusätzliche Vorbereitung zur Montage verwendet werden können. Das neue erf indungsgemäße Verfahren stellt obiges bereit, es formt SMC-Teile, die relativ starr sind und eine A-Klassen-Oberfläche besitzen, die leicht gefärbt werden kann oder die ein relativ starres SMC-Teil bildet, das eine farbige Oberfläche von hoher Qualität oder eine vorlackierte Oberfläche besitzt, die mit einer Farbschicht oder -schichten lackiert wird, die zu den danebenliegenden farbig gestrichenen oder gefärbten Oberflächen der Metall oder Kunststoffteile paßt, und die direkt zur Kraftfahrzeug- oder Lastkraftwagenmontage verwendet werden können.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Verfahren zur Herstellung einer starren Verbundstruktur mit einer thermoplastischen Polymeroberfläche, das die folgenden Stufen anwendet:
a. eine thermoplastische polymere Matte wird zu einer dreidimensionalen Struktur warmgeformt, die thermoplastische polymere Matte besitzt eine Glasübergangstemperatur, die wenigstens 10 ºC höher liegt als die Formtemperatur von Stufe e., nachstehend;
b. eine Form mit einem oberen Stempel und einem unteren Stempel mit entgegengesetzten Formoberflächen, die zusammenwirken, um ein Gesenk zu definieren, wobei einer der Stempel eine Gestalt aufweist, die der dreidimensionalen warmgeformten Struktur entspricht, wird geöffnet;
c. die in Stufe a. hergestellte warmgeformte Struktur und eine Harzmatten-(SMC)-Füllung werden auf der Formoberfläche von einem der Stempel angeordnet;
d. die Form wird geschlossen, so daß die Stempel die Füllung zusammendrücken, was dazu führt, daß sie das Gesenk ausfüllt;
e. die Füllung und die warmgeformte Struktur werden unter Wärme und Druck geformt, so daß die SMC an der warmgeformten Struktur haftet, es wird eine Formtemperatur von wenigsten 10 ºC unter der primären Glasübergangstemperatur der thermoplastischen polymeren Matte angewendet, vorzugsweise werden eine Temperatur von etwa 135-160 ºC und ein Druck von von etwa 3-15 Mpa angewendet; und
f. die Stempel werden geöffnet und die sich ergebende starre Verbundstruktur, die eine thermoplastische Polymeroberfläche, bestehend aus der fest mit der SMC verbundenen warmgeformten Struktur, aufweist, wird entnommen.
Ein weiterer Teil der Erfindung wird in Anspruch 27 beschrieben.
Ein weiterer Teil der Erfindung ist die Verbundmattenstruktur, wie in Anspruch 29 beschrieben. Die Beschreibung zeigt ferner eine starre Verbundstruktur, die eine biegsame warmgeformte Matte aus einem thermoplastischen polymeren Material aufweist, das eine Glasübergangstemperatur von wenigstens 145 ºC besitzt, die mit einer dicken starren SMC-Schicht verbunden ist, die aus einem warmhärtenden polymeren Harz besteht, das mit Materialien verstärkt ist, wie mit Füllerpigmenten, Glasfaser und dergleichen, ebenso wie die fertige Verbundstruktur, die eine Außenschicht aus einem glänzenden klaren thermoplastischen Lack aufweist, der fest an eine Schicht aus einem thermoplastischen Pigment gebunden ist, die Farbe enthält, die fest an eine dünne Leimschicht aus einem thermoplastischen Polymer gebunden ist, die fest an die biegsame warmformbare Matte der Verbundstruktur gebunden ist.

KURZE BESCHREIBUNGEN DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 zeigt einen Querschnitt der Verbundstruktur einer warmgeformten thermoplastischen Matte 2, die an eine dicke starre Schicht der SMC 1 gebunden ist.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt der Verbundstruktur, die eine klare Schicht 5, eine pigmentierte Schicht 4, eine Leimschicht oder -schichten 3, eine warmgeformte thermoplastische polymere Matte 2 und eine dicke starre Schicht 1 aus SMC aufweist.
Figur 3 zeigt einen Querschnitt des warmformbaren Laminats oder der Deckmatte aus einer klaren Schicht 5, einer pigmentierten Schicht 4, einer Leimschicht oder -schichten 3, einer warmformbaren thermoplastischen polymeren Matte 2.
Figur 4 zeigt das Auftragen der Farbe mit einer Walze auf eine Polyesterfolie und die Bildung des warmformbaren Laminats oder der Deckmatte.
Figur 5 zeigt das Verfahren zur Herstellung der Verbundstruktur aus der Deckmatte.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Figur 1 zeigt einen Querschnitt der Verbundstruktur aus einer warmgeformten thermoplastischen Matte 2, gebunden an eine dicke starre Schicht 1 aus SMC aus einem warmhärtenden polymeren Harz, das mit einem Füllerpigment und mit Glasfasern verstärkt ist. Vorzugsweise ist die warmformbare thermoplastische Matte etwa 125-1 000 µm dick, und die SMC-Schicht ist etwa 1 500-7 500 µm dick. Eine zweite Schicht der thermoplastischen Matte 2 kann unter Bildung einer verstärkten Struktur an die Unterseite der SMC-Schicht gebunden werden. Figur 2 zeigt einen Querschnitt der Verbundstruktur, die eine klare Schicht/eine Farbschicht oder eine pigmentierte Farbschicht aufweist. Schicht 5, die die Außenschicht des Verbundes darstellt, ist eine thermoplastische klare Beschichtung, die einen glänzenden Lack aufweist. Falls der Verbundwerkstoff für Kraftfahrzeuge und Lastkraftwagen verwendet werden soll, muß die Beschichtung eine ausgezeichnete Wetterbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Kratzen und Beschädigung und eine gute Glanzretention unter Bewitterung aufweisen. Schicht 5 haftet fest an der Farbschicht 4, die eine pigmentierte Farbe ist, und falls für Kraftfahrzeuge oder Lastkraftwagen verwendet, muß sie ebenfalls von Kraftfahrzeug- Qualität sein, die der Witterung standhält und nicht springt und verblaßt. Die Kombination der Schichten 4 und 5 stellt die Verbundstruktur mit einem hochqualitativen Lack bereit, der die vorgenannten Eigenschaften besitzt, die für Kraftfahrzeug-Anwendungen erforderlich sind.
Schicht 3 von Figur 2 ist eine dünne Schicht eines thermoplastischen Leimes, der die Zwischenschichthaftung der pigmentierten Farbschicht 4 an der Schicht 2 bereitstellt, die eine thermoplastische Polymermatte ist. Schicht 1 ist eine relativ dicke starre SMC-Schicht aus einem Polyesterharz, das mit Monomeren, wie Styren, polyiaerisiert ist und Füllerpigmente enthält und mit Glasfaser verstärkt ist. Vorzugsweise wird ein Gewichtsverhältnis von etwa 1:1:1 von Polyesterharz zu Füllerpigmenten zu Glasfaser angewendet.
Vorzugsweise besitzt die Verbundstruktur die folgende Dicke für jede Schicht:
1. eine Schicht des glänzenden klaren thermoplastischen Lacks von 15-125 µm Dicke, die fest gebunden ist an
2. eine Schicht des thermoplastischen Pigmentes von 10-75 µm Dicke, die die Farbe enthält, die fest gebunden ist an
3. eine Schicht oder Schichten eines thermoplastischen Leims von 1-20 µm Dicke, die fest gebunden ist an
4. eine Schicht aus einer biegsamen Matte aus einem thermoplastischen polymeren Material von 125-1 000 µm Dicke, das
5. an eine starre Schicht aus einer SMC von 1 500-7 500 µm Dicke gebunden ist.
Bei der Bildung der Verbundstruktur wird zunächst ein warmformbares Laminat oder die Deckmatte gebildet. Figur 3 zeigt einen Querschnitt der Deckmatte. Die Deckmatte besteht aus den Schichten 2-5 der obigen Verbundstruktur, und jede dieser Schichten besitzt dieselbe Dicke, wie sie vorstehend für die Verbundstruktur aufgeführt wurde.
Figur 4 zeigt ein Verfahren zur Herstellung des Laminats oder der Deckmatte. Eine biegsame polymere Trägermatte 6, vorzugsweise eine Polyesterfolie, typischerweise eine "Mylar"-200A-Polyethylenterephthalatfolie, etwa 50 µm dick, wird durch einen Dreiwalzen-Walzenbeschichter 7 geführt, der eine Klarbeschichtungszusammensetzung 8 enthält, und es wird durch Umkehr-Walzenbeschichtung eine etwa 15-125 µm dicke klare Beschichtung (Trockenbasis) aufgetragen. Beim Beschichten werden Betriebsgeschwindigkeiten von etwa 5-25 Metern Minute angewendet. Die beschichtete Folie passiert sodann den Ofen 9, der vorzugsweise mehrere Heizzonen besitzt. Typischerweise werden in dem Ofen drei Heizzonen verwendet. Die erste Zone weist etwa 125 ºC auf und die letzte Zone etwa 200 ºC. Ein Lösungsmittel-Verbrennungsofen 10 wird verwendet, um die Lösungsmitteldämpfe aus der Beschichtungszusammensetzung zu verbrennen. Die beschichtete Folie wird anschließend zu der Rolle 11 aufgewickelt. Die Wälzkörper- Farbauftragevorrichtung 7 wird mit einer pigmentierten Beschichtungszusammensetzung anstelle der klaren Zusammensetzung gefüllt, und das Verfahren wird wiederholt, um eine etwa 10-75 µm dicke Beschichtung (Trockenbasis) der pigmentierten Beschichtung oder eine Farbbeschichtung über der klaren Deckschicht auf der Folie auf zutragen, um eine Polyesterfolie zu bilden, die eine klare und eine farbige Beschichtungsschicht aufweist. Die resultierende beschichtete Polyesterfolie 11 wird sodann unter Anwendung desselben Verfahrens mit einer 1-25 µm dicken Schicht (Trockenbasis) einer Klebstoffschicht aus einen thermoplastischen Polymer, wie einem Polyurethan, beschichtet.
Die resultierende beschichtete Polyesterfolie wird sodann auf eine thermoplastische Polymermatte von etwa 125-1 000 µm Dicke laminiert. Die Rolle der beschichteten Polyesterfolie 11 und eine Rolle der thermoplastischen Polymermatte werden mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von etwa 5-20 m/Minute durch die Führungswalzen 13 und sodann durch zwei beheizte Quetschwalzen 14 geführt, die sich auf einer Temperatur von etwa 200 ºC befinden, und ein Druck von etwa 65-350 kg/Längen-cm wird zur Bildung eines Laminates angewendet. Das resultierende Laminat wird um eine Kühlwalze 15 geführt, und das Laminat oder die Deckmatte 16, die warmformbar ist, wird zu einer Rolle aufgewickelt.
Figur 5 zeigt die Enfernung der Polyesterfolie von der Deckmatte 16, die auf eine Rolle 17 aufgewickelt ist. Ein Abschnitt der resultierenden Deckmatte wird sodann zu einer geformten Struktur warmgeformt, indem sie in einen Vakuumformer 18 gegeben wird, der die Heizlampen 19 enthält, und die Deckmatte wird auf 190-235 ºC erhitzt. Die Matte wird sodann warmgeformt, indem ein Vakuum gezogen wird und indem eine Unterstützung durch Druck von etwa 3 Atmosphären angewendet wird. Im allgemeinen werden etwa 1-3 Atmosphären Druck angewendet. Die resultierende warmgeformte Struktur 20, die eine gefärbte Oberfläche aufweist, kann bei einem Formverfahren mit SMC verwendet werden, um ein Teil, wie ein Kraftfahrzeug- oder Lastkraftwagenteil, zu formen. Die geformte Struktur 20 wird in einer herkömmlichen Druckprägemaschine 21 angeordnet. Eine dicke Schicht von grünem oder ungehärtetem SMC 1 wird auf der Boden-Prägeplatte der Form angeordnet. Vorzugsweise bedeckt die SMC-Charge etwa 40-80 % der Formoberfläche der Prägeplatte. Die Form wird geschlossen und der Verbund vorzugsweise auf etwa 140-160 ºC erhitzt und unter einem Druck von etwa 3-15 MPa geformt. Die SMC, die während des Verfahrens gehärtet worden ist, bildet die Grundschicht des resultierenden Verbundes und ist etwa 1 500- 7 500 µm dick. Der resultierende Verbund oder das Teil 23 ist für Kraftfahrzeuge und Lastkraftwagen geeignet und besitzt eine Oberfläche, die glatt und glänzend ist, eine ausgezeichnete Bildschärfe und gute Farbgleichmäßigkeit besitzt, und sie erfüllt im allgemeinen sämtliche Anforderungen eines Kraftfahrzeuglackes.
Der glänzende Klarlack und die Farbschicht statten die Verbundstruktur mit einem Dekor-Außenlack aus. Um für eine Kraftfahrzeug- und Lastkraftwagen-Anwendung akzeptabel zu sein, muß der Lack die folgenden Eigenschaften besitzen: einen Glanz, gemessen bei 20º von wenigstens 80 und gemessen bei 60º von wenigstens 90, eine Bildschärfe (DOI) von wenigstens 80, er muß eine Beständigkeit gegenüber Treibstoff, Abrieb, Beschädigung und Säure besitzen und eine ausgezeichnete Wetterbeständigkeit, einschließlich einer guten Glanzretention aufweisen.
Das Folgende ist eine Beschreibung der Testverfahren, die angewendet werden, um die obigen Eigenschaften zu bestimmen. Bestimmte Testverfahren, die unten ausgeführt werden, sind öffentlich zugängliche industrielle Standardspezifikationen und -testverfahren, die durch Inbezugnahme miteingeschlossen sein sollen.
Der Glanz wird durch gerichtete Reflexion eines Lichtstrahles bei Winkeln von 20º und 60º gemessen. Die gerichtete Reflexion wird gemessen, bevor die lackierte gefärbte Oberfläche poliert und gewachst wird. Ein "Multiglanz"- oder "Einfachglanz"-Glanzmesser von Byk-Mallinckrodt wird zur Messung des Spiegelglanzes des Lackes verwendet. Diese Glanzmesser ergeben Werte, die denjenigen entsprechen, die gemäß dem ASTM-Verfahren D-523-67 erhalten werden. Das bevorzugte Testverfahren wird in der TM-Testbeschreibung TM-204-A beschrieben.
Die Bildschärfe (DOI) ist ein Maß für die Klarheit eines Bildes, das von dem Lack reflektiert wird. Die DOI wird von dem Reflexionswinkel eines Lichtstrahles von einer kugeligen Oberfläche gemessen. Die DOI wird mit dem Doigon-Glanzmesser, Modellnr. D47R-6F von Hunterlab, gemessen. Auf dem Instrumentenfühler wird eine Testplatte angeordnet, und die Schärfe des reflektierten Bildes wird gemessen. Ausführliche Angaben des DOI-Testverfahrens werden in der GM-Testspezifikation TM-204-M beschrieben.
Die Benzinbeständigkeit erfordert, daß keine Farbänderung, Verschlechterung, Klebrigkeit, Beschädigung oder Verlust der Farbhaftung an den Kunststoffteilen auftritt, nachdem ein lackiertes Teil 10 Sekunden lang 10mal in einen definierten Referenzkraftstoff mit einer Trocknungszeit von 20 Sekunden zwischen jeder Tauchung, eingetaucht wird. Unmittelbar nach der zehnten Tauchung wird die gefärbte Oberfläche geprüft und muß den Daumennagel-Härtetest gemäß der GM-Testspezifikation TM-55-6 bestehen.
Die Reinigungsfähigkeit wird gemäß der GM-Testspezifikation TM-31-11 getestet, bei der das gefärbte Kunststoffteil 10 Reibungen mit einem Mulltuch unterzogen wird, das mit 9981062 Naphtha oder einem gegenwärtig verwendeten und zugelassenen Reinigungs-Lösungsmitteln gesättigt ist. Es sollte kein Anzeichen von Fleckenbildung, Verfärbung oder Erweichung der gefärbten Oberfläche und kein Anzeichen einer Farbübertragung von der gefärbten Oberfläche auf das Tuch auftreten. Eine Reibung besteht aus einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung.
Der Säuretüpfel-Beständigkeitstest erfordert, daß das gefärbte Teil einer Exposition gegenüber 0,1 N Schwefelsäure 16 Stunden lang standhält ohne ein Anzeichen von Fleckenbildung, Verfärbung oder Erweichung der Farbe.
Die Härte wird durch einen Standard-Knoop-Härtetest gemessen.
Die Zerspanungsfestigkeit wird durch einen Gravelometer-Test bestimmt, der in der SAE J-400 beschrieben ist. Das gefärbte Teil wird, wie es erhalten wird, und nach 3 und 6 Monaten Exposition in Florida, die nachstehend beschrieben ist, bei -23 ºC getestet und muß eine Minimalbewertung von 8 besitzen, wie bestimmt anhand der F.B. Gravelometer-Bewertungsskala.
Die Schlagzähigkeit eines gefärbten Teiles wird bei Raumtemperatur gemäß dem Gardener-Test und gemäß dem Rosand-Test bei -29 ºC getestet.
Die Farbhaftung eines gefärbten Teiles wird gemäß einem Standard-Klebeband-Haftungstest bestimmt, der in der GM-Testspezifikation TM 55-3 beschrieben ist. Gemäß diesem Test wird ein Klebeband über einem x-förmigen Schnitt in der Farbbeschichtung festgedrückt, und das Klebeband wird sodann entfernt, um die Menge des Ablösens zu testen. Der Test erfordert, daß ein Minimum von 99 % der Farbe in dem Klebeband-Testbereich zurückbleibt.
Die Beständigkeit gegenüber Wasser und Feuchtigkeitexposition wird durch mehrere Tests gemessen. In einem Test wird das lackierte Teil 96 Stunden lang einer Feuchtigkeitsexposition bei einer relativen Feuchtigkeit von 100 % und 38 ºC in einer Feuchtigkeitskammer, die gemäß der GM-Testspezifikation TM 55-3 definiert ist, und einem 2stündigen Wassertauchtest bei 38 ºC gemäß der GM-Testspezifikation TM 55-12 ausgesetzt. Die resultierende Farbmatte sollte kein Anzeichen für eine Blasenbildung zeigen, wenn 1 Minute nach Entnahme aus der Testkammer geprüft wird, und soll dem vorstehend beschriebenen Farbhaftungstest standhalten. Der Farbhaftungstest wird innerhalb von 1 Minute nach Entnahme aus einer Testkammer durchgeführt. In einem zweiten Test sollte die gefärbte Matte 15 Cyclen des Feuchtigkeit-Kälte-Cyclustests standhalten, der gemäß der GM-Testspezifikation TM 45-61A definiert ist, ohne irgendwelche sichtbaren Zeichen einer Riß- oder Blasenbildung. Nach 15 Cyclen wird die Farbmatte 96 Stunden lang der vor stehend beschriebenen Feuchtigkeitsexposition ausgesetzt, gefolgt von dem Farbhaftungstest, der ebenfalls vorstehend beschrieben ist. Es wird erwartet, daß die Matte beide Tests besteht. Der Farbhaftungstest wird innerhalb von 1 Minute nach Entfernung aus der Feuchtigkeitsumgebung durchgeführt. Ein Cyclus besteht aus 24 Stunden und 100 % relativer Feuchtigkeit bei 38 ºC, 20 Stunden bei -23 ºC und 4 Stunden bei Raumtemperatur.
Für die Witterungsbeständigkeit im Freien werden die gefärbten Matten bis zu 3 Jahren in Florida in Richtung Süden in einem schwarzen Behälter exponiert, der 50 von der Wagerechten angebracht ist. Die gefärbten Matten sollten 40 % ihres ursprünglichen Glanzes beibehalten, und es sollte keine Blasenbildung oder Verblassen der Farbe vorkommen.
Der Lack muß bei den Warmformtemperaturen biegsam genug sein und muß eine ausreichende Haltbarkeit besitzen, um dem Warmformen und dem Kompressionsformverfahren ohne Springen, Rißbildung oder anderweitige Verschlechterung des Lackes standzuhalten. Der Lack muß seinen Glanz und die weiteren Eigenschaften bezüglich des Aussehens nach der Bearbeitung beibehalten.
In dem Fall, daß der Verbund für andere Zwecke als Kraftfahrzeug- und Lastkraftwagen-Außenteile verwendet wird, sind die Anforderungen an den Lack unterschiedlich und im allgemeinen geringer als vorstehend angegeben, und der Klarlack kann weggelassen und nur der pigmentierte oder farbige Lack verwendet werden. Beispielsweise erfordern Badewannen und Duschplätze keinen klaren und pigmentierten Lack mit Haltbarkeit im Freien und einem Aussehen, wie es für ein Kraftfahrzeugteil erforderlich ist, und nur ein pigmentierter Lack kann verwendet werden.
In die thermoplastische Polymermatte können farbige Pigmente oder Farbstoffe unter Anwendung herkömmlicher Techniken eingearbeitet werden, und es kann eine Verbundstruktur mit einer farbigen Oberfläche ohne Verwendung eines Lackes gebildet werden. Eine Verbundstruktur mit einer farbigen thermoplastischen polymeren Matte kann für viele Anwendungen, wie als Innenteile für Kraftfahrzeuge und Lastkraftwagen, für den Grund einer Verbundstruktur mit einer gefärbten oder lackierten Oberfläche, wie die Innenseite einer Motorhaube, die eine gefärbte Oberfläche besitzt, oder für Duschplätze oder Badewannen geeignet sein.
Der glänzende Klarlack, der für Kraftfahrzeug- oder Lastkraftwagen-Außenteile verwendet wird, wird aus einer klaren Beschichtungszusammensetzung gebildet. Die Zusammensetzung enthält etwa 15-80 Gew.-% Bindemittel zur Mattenbildung und demgemäß etwa 85-20 Gew.-% eines flüssigen Trägerstoffes. Die Zusammensetzung kann einen Lösungsmittel-Trägerstoff oder einen wäßrigen Trägerstoff besitzen, und das Bindemittel der Zusammensetzung kann sich in Lösung oder in dispergierter Form befinden. Das Bindemittel ist im Grunde genommen thermoplastisch und muß dem Warmformen und Formverfahren zur Herstellung eines Teils standhalten. Sowohl die klare Schicht als auch die pigmentierte oder farbige Schicht der Verbundstruktur müssen in der Lage sein, einer Dehnung von etwa 40-150 % bei einer Filmdicke von etwa 10-50 µm und Warmformtemperaturen von etwa 190-235 ºC standzuhalten.
Thermoplastische fluorierte Polvmere, wie Polyvinylchlorid (PFV), Polyvinylidenchlorid (PVDF) und Copolymere und Terpolymere davon, können auch für die klare Beschichtungszusammensetzung verwendet werden. Eine Mischung von einem Acrylharz und einem fluorierten Polymer kann ebenfalls verwendet werden.
Die Mischung enthält etwa 50-80 Gew.-% PVDF und entsprechend 20-50 Gew.-% eines Polyalkylmethacrylats. Im allgemeinen wird ein hochmolekulares (MW) PVDF-Harz verwendet, das ein Gewichtsmittelmolekulargewicht (MW) von etwa 200 000-600 000 und ein Polymethylmethacrylat oder Polyethylmethacrylat mit relativ hohem MW, die ein Gewichtsmittel-MW von etwa 50 000- 400 000 besitzen, aufweist.
Um die Wetterbeständigkeit der klaren Beschichtung zu verbessern, können, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels, der klaren Beschichtungszusammensetzung etwa 0,1-5 Gew.-% eines Ultraviolettlicht-Stabilisators oder -Filters oder eine Kombination von Ultraviolettlicht-Stabilisatoren und -Filtern zugesetzt werden. Typischerweise sind geeignete Ultraviolettlicht-Stabilisatoren und -Filter folgende:
Benzophenone, wie Hydroxydodecyloxybenzophenon, 2,4-Dihydroxybenzophenon, Hydroxybenzophenone, die Sulfongruppen und dergleichen enthalten.
Triazole, wie 2-Phenyl-4-(2',2'-dihydroxylbenzoyl)-triazole, substituierte Benzotriazole, wie Hydroxyphenyltriazole und dergleichen.
Triazine, wie 3,5-Dialkyl-4-hydroxyphenyl-Derivate von Triazin, schwefelhaltige Derivate von Diallyl-4-hydroxyphenyltriazinen, Hydroxyphenyl-1,3,5-triazin und dergleichen.
Benzoate, wie Dibenzoat von Diphenylolpropan, Tertiärbutylbenzoat von Diphenylolpropan und dergleichen.
Weitere Ultraviolettlicht-Stabilisatoren, die verwendet werden können, umfassen Niedrigalkyl-Thiomethylen-haltige Phenole, substituierte Benzole, wie 1,3-Bis(2'-hydroxybenzoyl)-benzol, Metallderivate von 3,5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionsäure, asymmetrische Oxalsäure, Diarylamide, Alkylhydroxyphenylthioalkansäureester und dergleichen.
Die klare Beschichtung kann auch transparente Pigmente enthalten, d.h. Pigmente, die denselben oder einen ähnlichen Brechungsindex wie das Bindemittel der klaren Beschichtung besitzen und von kleiner Teilchengröße von etwa 0,015 bis 50 µm sind. Typische Pigmente, die in der klaren Beschichtung in einem Gewichtsverhältnis von Pigment zu Bindemittel von etwa 1/1 000 bis 10/1 000 verwendet werden können, sind anorganische siliciumhaltige Pigmente, wie Siliciumdioxidpigmente. Diese Pigmente besitzen einen Brechungsindex von etwa 1,4-1,6.
Die hier verwendete Farbbeschichtungszusammmensetzung besitzt als Bindemittel irgendeines der vorgenannten Bindemittel, die in der klaren Beschichtungszusammensetzung verwendet werden, und es kann ferner zweckmäßig sein, Ultraviolett-Stabilisatoren in der Zusammensetzung zu verwenden. Die Zusammensetzung enthält Pigmente in einem Gewichtsverhältnis von Pigment zu Bindemittel von etwa 1/100 bis 100/100.
Irgendeines der herkömmlichen Pigmente, die in den Beschichtungszusammensetzungen verwendet werden, können verwendet werden, wie folgendes: metallische Oxide, wie Titandioxid, Zinkoxid, Eisenoxid und dergleichen, Metallhydroxid, Metallflocken, wie Aluminiumflocke, Metallic-Pigmente, Chromate, wie Bleichromat, Sulf ide, Sulfate, Carbonate, Ruß, Siliciumdioxid, Talk, Porzellanerde, Phthalocyanin-Blau- und -Grünfarbstoffe, Organo-Rotfarbstoffe, Organo-Braunfarbstoffe und weitere organische Pigmente und Farbstoffe. Die Pigmente werden zu einer Malgrundlage formuliert, indem die Pigmente mit einem Dispersionsharz vermischt werden, das dasselbe sein kann wie das Bindemittel der Zusammensetzung oder das ein anderes kompatibles Dispersionsharz oder -mittel sein kann. Die Pigmentdispersion wird durch ein herkömmliches Mittel gebildet, wie Sandmahlen, Kugelmühlenmahlen, Reibmühlenmahlen und Zweiwalzenmahlen. Die Mahlgrundlage wird sodann mit dem Bindemittel der Zusammensetzung unter Bildung der Beschichtungszusammensetzung vermischt.
Oft ist es zweckmäßig oder notwendig, eine dünne Leimschicht oder mehrere Leimschichten auf die pigmentierte Schicht aufzutragen, um die Haftung an dem thermoplastischen Polymermaterial zu verbessern oder zu verstärken. Typische Polymermaterialien, die für die Leimschicht geeignet sind, sind Polyalkylacrylate, Polyalkylmethacrylate, Vinylchlorid-Polymere, Polyurethane, Polyimide und Gemische des Obigen.
Die thermoplastische Polymermatte, die in dem Verbund verwendet wird, verbirgt alle Unzulänglichkeiten in der Oberfläche des SMC-Substrates. Die thermoplastische polymere Matte muß von ausreichender Dicke sein, vorzugsweise 125-100 µm dick, und eine Glasübergangstemperatur von wenigstens 10 ºC oberhalb der Formtemperatur der Matte zu der SMC besitzen, um obiges zu erreichen. Dadurch daß die thermoplastische polymere Matte während des Formens nicht-übermäßig erweicht wird, zeigen sich Oberflächendefekte des SMC-Substrates, die im allgemeinen durch die Glasfasern in der SMC verursacht werden, nicht durch die Oberfläche der resultierenden Verbundstruktur, die durch das erfindungsgemäße Verfahren gebildet wird. Dies erlaubt die Verwendung von höheren Konzentrationen von Glasfaser und Füller in der SMC als üblicherweise verwendet.
Vorzugsweise wird ein thermoplastisches Polymermaterial, das eine primäre Glasübergangstemperatur von wenigstens 145 ºC besitzt, verwendet. Vorzugsweise wird ein Polyarylat verwendet. Das Polyarylat kann gegebenenfalls wenigstens ein Olefinpolymer enthalten. Das Polyarylat ist das Reaktionsprodukt von wenigstens einem zweibasigen Phenol und wenigstens einer Dicarbonsäure. Irgendwelche der gut bekannten zweibasigen Alkohole und Dicarbonsäuren können zur Bildung des Polyarylats verwendet werden.
Ein bevorzugtes Polyarylat ist das Polymerisationsprodukt von 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-propan und einer aromatischen Dicarbonsäure aus der Gruppe der Isophthalsäure, Terephthalsäure oder von Gemischen davon.
Ein geeignetes Olefinpolymer, das mit dem Polyarylat vermischt werden kann, besitzt Epoxidfunktionalität und ist das Polymerisationsprodukt der folgenden Monomere:
(a) etwa 0,5-15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Olefin- Polymeren, von CH&sub2;=C(R)COOCH&sub2;C &sub2;O, worin R für H oder eine Alkylgruppe mit 1-6 Kohlenstoffatomen steht,
(b) etwa 45-99 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Olefin- Polymeren, von CH&sub2;=CHR, worin R für H oder eine Niedrigalkylgruppe steht und
(c) etwa 0,1-40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Olefin- Polymeren, von CH&sub2;=CH(R¹)COOR², worin R¹ für H oder Niedrigalkyl steht und R² eine Alkylgruppe mit 1-8 Kohlenstoffatomen darstellt.
Ein besonders geeignetes Olefin-Polymer für das Polyarylat ist das Polymerisationsprodukt von Glycidylmethacrylat, Ethylen und Butylacrylat.
Das Polyarylat kann bis zu 15 Gew.-% eines Copolymeren von wenigstens einem Styren und (α-Methylstyren und wenigstens einem von Acrylnitril und Methacrylnitril enthalten. Vorzugsweise wird ein Copolymer von Styren und Acrylnitril verwendet.
Eine bevorzugte thermoplastischen Polymermatte, die zur Bildung des Verbundes verwendet wird, enthält etwa
(a) 85 bis 98 Gew. -% eines Polyarylates des Polymerisationsprodukts von 2,2-Bis (4-hydroxyphenol)-propan, Terephthalsäure und Isophthalsäure
(b) 2-15 Gew.-% eines Olefin-Polymeren, das Epoxidfunktionalität enthält, des Polymerisationsprodukts von etwa
(1) 0,5-15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Olefin- Polyineren, von Glycidylmethacrylat,
(2) 45-99 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Olefin- Polymeren, von Ethylen, und
(3) 0,1-40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Olefin- Polymeren, von Butylacrylat.
Eine weitere bevorzugte thermoplastische Polymermatte enthält etwa
(a) 84 bis 98,7 Gew.-% eines Polyarylates des Polymerisationsproduktes von 2,2-Bis(4-hydroxyphenol)-propan, Terephthalsäure und Isophthalsäure,
(b) 1-22 Gew.-% einer Olefinpolymer-haltigen Epoxidfunktionalität des Polymerisationsprodukts von etwa
(1) 0,5-15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Olefin- polymeren, von Glycidylmethacrylat,
(2) 45-99 Gew. -%, bezogen auf das Gewicht des Olefin- polymeren, von Ethylen, und
(3) 0,1-40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Olefin- polymeren, von Butylacrylat und
(c) 0,3-15 Gew.-% eines Copolymeren von Styren und Acrylnitril.
Weitere thermoplastische Polymermaterialien können verwendet werden, wie ein Polyethersulfanon oder Polyamide, die mit einem Polyarylat oder mit Poly-(2,6-dimethylphenylenoxid) modifiziert sind. Ein typischerweise geeignetes Polyamid ist Nylon 66, das Polyhexamethylenadipamid ist, und Nylon 612. Jedoch erfordern die modifizierten Polyamide und Polyethersulfanone, daß eine Leimschicht zwischen dem Polyamid oder Polyethersulfanon und dem SMC-Substrat angebracht wird, um den gewünschten Haftungsgrad zu erreichen. Ein Polyurethan, Acrylnitril/Butadien/Styren-Terpolymer (ABS), Styren/Acrylnitril-Copolvmer (SAN) oder Polystyren könne als Leimschicht verwendet werden.
Die SMC-Schicht des Verbundes ist typischerweise ein Polyesterharz, das mit Monomeren, Füllerpigment und Glasfasern polymerisiert ist. Im allgemeinen enthält die SMC etwa 30 Gew.-% der Glasfasern, jedoch können auch SMC-Matten, die 35 Gew. -% und mehr an Glasfaser enthalten, verwendet werden. Das Polyesterharz ist ein säureterminierter Polyester aus einem Alkylenglycol und einem aliphatischen und einem aromatischen Disäureanhydrid oder einer Säure und den polymerisierten Monomeren von Styren oder α-Methylstyren. In einem bevorzugten SMC ist das Polyesterharz das Veresterungsprodukt von Propylenglycol, Isophthalsäure und Maleinsäureanhydrid, und das Monomer ist Styren, und der Polyester wird mit Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid oder Magnesiumcarbonat umgesetzt, und das Füllerpigment ist Calciumcarbonat. Ferner kann die SMC bis zu 15 Gew.-% eines Niedrigprofil-Zusatzstoffes eines hochmolekularen thermoplastischen Harzes enthalten.
Die erfindungsgemäße Verbundstruktur stellt viele Vorteile gegenüber den SMC-Strukturen von Stand der Technik bereit. Die Verbundstruktur besitzt eine Oberfläche der A-Klasse und kann leicht mit Farbe oder mit einer Gelbeschichtung ohne Vorbereitung der Oberfläche, wie Reinigen und Primen, lackiert werden, wodurch bei dem Lackierungsverfahren Kosten eingespart werden. Zur Verringerung der Cycluszeit kann der Verbund aus der Form genommen werden, bevor er vollständig ausgehärtet ist, und sodann anschließend durch thermisches oder Strahlungshärten vollständig ausgehärtet werden. Ein zusätzlicher Lack, beispielsweise zur Verbesserung der Beständigkeit gegenüber Beschädigung, kann aufgetragen werden, nachdem das Teil entnommen worden ist, oder während des Beschichtens der Deckmatte, die durch dieses weitere Aushärten vernetzt wird.
Die Verbundstruktur kann mit einer farbigen thermoplastischen Schicht hergestellt werden oder kann mit einer gefärbten Farbschicht oder mit einer klaren Beschichtung und einer pigmentierten Farbschicht gebildet werden und kann für Kraftfahrzeug- und Lastkraftwagenteile ohne zusätzliches Anstreichen verwendet werden. Außerhalb des Kraftfahrzeugbereiches können die Teile, die aus der Verbundstruktur gebildet wurden, für Sportgerät, wie Schneemobile, Skier und dergleichen, für Haushaltsgeräte, Bürogerät, für den Gebäudebau, für Artikel, wie Badewannen, Duschplätze, Schminktische, Türen und dergleichen, verwendet werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Sämtliche Teile und Prozentangaben beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht, und die Molekulargewichte werden durch Gelpermations-Chromatographie unter Verwendung von Polymethylmethacrylat als Standard bestimmt. Die folgenden Abkürzungen werden in den Beispielen verwendet:
PVDF - Polyvinylidenfluorid
PVF - Polyvinylfluorid
SMC - Harzmatte
UV - Ultraviolettlicht
BLO - Butyrolacton
DIBK - Diisobutylketon
ABS - Acrylnitril/Butadien/ Styren-Terpolymer

Beispiel 1

Auf der obersten Schicht einer SMC-Testmatte wurde eine rote laminierte hochglänzende Kraftfahrzeug-Außenfarbbeschichtung von 15,25 cm x 25,4 cm gebildet. Die Farbbeschichtung wurde zunächst auf eine Flachfolie aufgetragen, die eine 50 µm dicke "Mylar"-A200-Polyester-Hochglanzfolie umfaßte. Eine Klarbeschichtung, Farbbeschichtung und ein Leimbeschichtung wurden in dieser Reihenfolge auf die Flachfolie aufgebracht.
Die Klarbeschichtung wurde aus der folgenden Formulierung hergestellt: Bestandteil Teile Cyclohexanon Polyethylmethacrylat ("Elvacite" 2042) UV-Absorber PVDF ("Kynar" 301F) gesamt
Das Acrylharz "Elvacite" wurde in dem BLO-, DIBK- und Cyclohexanon-Lösungsmitteln unter Mischen und Wärme bei ungefähr 54 ºC aufgelöst. Das resultierende Gemisch wurde über Nacht abkühlen gelassen. Sodann wurden dem Gemisch die UV-Absorber zugesetzt, und das PVDF wurde in dem Harz dispergiert. Das verbleibende BLO-Lösungsmittel wurde zugegeben, um das fertige Gemisch zu verdünnen. Die PVDF-Komponente wurde in dem Gemisch dispergiert und nicht aufgelöst. Die getrocknete Klarbeschichtung enthielt, bezogen auf die gesamten PVDF- und Acrylfeststoffe ungefähr 65 % PVDF und 35 % Acrylharz.
Die Klarbeschichtung wurde in einer trockenen Filmdicke von 15 µm auf die Flachfolie aufgetragen. Die Klarbeschichtung wurde durch einen Umkehr-Walzenbeschichter aufgetragen. Die Klarbeschichtung wurde auf der Trägerfolie getrocknet, indem sie durch einen Mehrzonen-Trockenofen mit aufprallender Luft geführt wurden, der drei Heizzonen, die entlang der Länge des Trägers axial beabstandet sind, aufweist, wobei jede Trockenzonen eine schrittweise höhere Temperatur besitzt. Der klarbeschichtete Träger wurde mit einer Betriebsgeschwindigkeit von 7,62 m pro Minute durch die Heizzonen geführt, und jede Heizzone war 12,2 m lang. Die Temperaturen der drei Heizzonen waren: Zone 1: 127 ºC, Zone 2: 165 ºC, Zone 3: 200 ºC. Das Hindurchführen der Klarbeschichtung durch die drei Heizzonen entfernte im wesentlichen alle Lösungsmittelgase aus der Klarbeschichtung, um einen trockenen Klarbeschichtung von gleichmäßiger Filmdicke zu erzeugen.
Eine rote Farbbeschichtung wurde als nächstes auf der getrockneten Klarbeschichtung bei einer Filmdicke von etwa 20 µm aufgetragen. Die rote Farbbeschichtung wurde wie folgt formuliert: Bestandteil Teile Cyclohexanon Polyethylmethacrylat ("Elvacite" 2042) Dispersionsmittel (Solsperse 17 000) PVDF ("Kynar" 301F) Lösungsmittel (N-Methylpyrrolidon) Rot-Dispersion gesamt
Die Rot-Dispersion umfaßte mehrere Pigmente, einschließlich eines Rotpigmentes, das in einem Trägerstoff von Polyethylmethacrylat-Harz, "Elvacite" 2043, 16 % Feststoffe und 84 % Cyclohexanonlösungsmittel, dispergiert war. Die rote Farbbeschichtung wurde in sofern auf ähnliche Weise wie die Klarbeschichtung hergestellt, da das Acrylharz zunächst in den Lösungsmitteln bei einer Temperatur von etwa 55 ºC aufgelöst wurde. Das Dispersionsmittel und ein Teil der Rot- Dispersion wurden hinzugeben. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen gelassen, und die PVDF-Komponente wurde unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsmischers dispergiert. Der Rest der Rot-Dispersion wurde anschließend zu dem resultierenden Gemisch gegeben, um eine rote Farbbeschichtung zu erzeugen.
Das Bindemittel der Farbbeschichtung wies ungefähr 65 % PVDF und ungefähr 35 % Acrylharz, bezogen auf das Gewicht der gesamten PVDF- und Acryl-(Nicht-Pigment)-Feststoffe. Die Acrylharzkomponente enthält Polyethylmethacrylat, ungefähr 80 % "Elvacite" 2043 und ungefähr 20 % "Elvacite" 2042. Das Pigment war in einem Verhältnis von 3 Teilen Pigment zu 10 Teilen Harzbinder oder ungefähr zu 23 % der gesamten Feststoffe vorhanden. Die Farbschicht wurde auf die trockene Klarschicht aufgetragen und durchlief sodann den vorstehend beschriebenen Dreistufenofen und wurde getrocknet.
Als nächstes wurde eine Leimschicht zur Verwendung mit einer thermoplastischen polymeren Polyarylatmatte hergestellt. Die Leimschicht-Formulierung war wie folgt: Bestandteil Teile Polyurethanharz auf Wasserbasis ("Neo Rez" R-9314, hergestellt von der Firma Polyvinyl Chemical Company) Polyurethanharz auf Wasserbasis ("Neo Cryl" A-5144, hergestellt von der Firma Polyvinyl Chemical Company) "Surfynol" 104H oberflächenaktives Mittel, hergestellt von der Firma Air Products Company Blasenbrecher 3056A, hergestellt von der Firma Witco Chemical Company "Triton" X-100 (nichtionisches oberflächenaktives Mittel, hergestellt von der Firma Rohm und Haas) Isopropylalkohol "Acrysol" TT-678 Verdicker, hergestellt von der Firma Rohm und Hass deionisiertes Wasser "Lo Vel" 27 Kieselsäure-Abflachungsmittel gesamt
Die Leimschicht wurde sodann auf die trockene Farbschicht in einer Filmdicke von etwa 4 µm aufgetragen. Die Leimschicht wurde durch einen Umkehr-Walzenbeschichter aufgetragen und sodann in demselben Dreistufen-Trockenofen wie die Klarschicht und die Farbschicht getrocknet. Die resultierende farbbeschichtete Flachfolie wurde, wie in Figur 4 gezeigt, zu einem Laminiervorgang weitergeleitet, der vorstehend beschrieben ist, bei dem die Farbschicht von der Flachfolie auf eine 500 µm dicke Polyarylat-Deckmatte, hergestellt aus Bexloy -M401-Polyarylatharz von Du Pont, übertragen wird. Eine Temperatur von 200 ºC und ein Druck von 100 kg/Längen-cm wurden zur Bildung des Laminates angewendet. Das Polyarylatharz besaß eine Glasübergangstemperatur von etwa 175-185 ºC und ist das Polymerisationsprodukt von 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-propan und einem 97/3-Gemisch von Isophthalsäure und Terephthalsäure und enthält 7,5 Gew.-% eines Terpolymeren von Ethylen/Butylacrylat/Glycidylmethacrylat. Die Flachfolie wurde von der Oberfläche des resultierenden Laminates abgezogen, wobei eine rote Farbbeschichtung mit hochglänzender Oberfläche außen auf der Polyarylat-Deckmatte zurückblieb.
Sodann wurde das Laminat durch Erhitzen des Laminates auf eine Temperatur von etwa 210 ºC warmgeformt. Nachdem die Matte auf diese Temperatur erhitzt worden war, wurde sie über einen Vakuumf ormer transportiert, und es wurde ein Vakuum gezogen und ein Druck von etwa 1 Atmosphäre angewendet, um das Laminat zu einer warmgeformten Struktur einer Testplatte von 6" x 10" warm zu formen.
Die Platte wurde zurechtgeschnitten und wurde sodann in eine Form von 15,25 cm x 25,4 cm eingeführt, die auf 145 ºC erhitzt und in eine 100-Tonnen-SCM-Presse gegeben wurde. Die rote Farblackbeschichtung/Klarlackbeschichtung der Platte wurde gegen eine polierte Formoberfläche der Klasse A angeordnet. 300 g grüne SMC (Budd. Co. DSM 950) wurden in die Form gegeben, und die Form wurde 3 Minuten lang geschlossen. Es wurden eine Temperatur von 155 ºC und ein Druck von 10 MPa angewendet.
Die DSM-950-SMC-Matte besaß ein spezifisches Gewicht von 1,92, eine Biegefestigkeit von etwa 160-185 MPa, eine Druckfestigkeit von etwa 130-160 MPa, eine Zugfestigkeit von etwa 65-80 MPa, und es wird angenommen, daß sie ein Polyester von Propylenglycol und Maleinsäureanhydrid und Isophthalsäure ist, der Calciumcarbonatfüllerpigment und Glasfaser enthält.
Die resultierende verschönerte ausgehärtete SMC-Testplatte besaß eine Gesamtdicke von 0,33 cm. Der 20º-Glanz betrug 78 und die DOI 83. Die Haftung des Lackes auf der Bexloy -M401- Deckmatte war ausgezeichnet und die Haftung der Bexloy -M401- Deckmatte auf der SMC war ausgezeichnet. Die Matte wurde gemäß den Kraftfahrzeugspezifikationen getestet und erfüllte im allgemeinen diese Spezifikationen und zeigte, daß das obige Verfahren lackierte SMC-Teile von Kraftfahrzeuggualität erzeugen kann.

Beispiel 2

Eine schwach glänzende schwarze laminierte Farbbeschichtung wurde auf der Oberfläche einer SMC-Platte von 25,4 cm x 45,7 cm gebildet. Eine Klarbeschichtung, bestehend aus teilchenförmigem Polyvinylchlorid, dispergiert in Polypropylencarbonat-Lösungsmittel bei 35 Gew.-% Feststoffen, wurde für das PVDF-Acrylklarsystem in Beispiel 1 eingesetzt und wurde auf eine in Beispiel 1 beschriebene Flachfolie bis zu einer trockenen Filmdicke von 50 µm aufgetragen und unter Anwendung desselben Verfahrens wie in Beispiel 1 ausgehärtet.
Eine schwarze Farbbeschichtung wurde als nächstes auf die getrocknete Klarbeschichtung bei einer Filmdicke von etwa 50 µm aufgetragen. Die Farbbeschichtungsformulierung war wie folgt: Bestandteil Teile PVF-Dispersion (35 % PVF in Propylencarbonat-Lösungsmittel) Schwarzpigment-Dispersion gesamt
Der schwarze Farbbeschichtung besaß ein Gewichtsverhältnis von Pigment zu Bindemittel (P/B) von 11,6/100 und eine Bindemittelzusammensetzung von PVF/MMA-MESO/acrylisches Copolymer- Dispersionsmittel von 82/5/13. Die schwarze Farbbeschichtung wurde auf die Klarbeschichtung auf der vorstehend hergestellten Flachfolie aufgetragen und unter Anwendung des Verfahrens von Beispiels 1 getrocknet. Die resultierende Farbbeschichtung wurde mit einer herkömmlichen elektrischen Coronaentladungsbehandlung behandelt, und sodann wurde eine Leimschicht von 4 µm der Leimschicht von Beispiel 1 unter Anwendung desselben Verfahrens wie in Beispiel 1 aufgetragen. Die resultierende farbig beschichtete Flachfolie wurde einem Laminiervorgang, der in Figur 4 gezeigt ist, die vorstehend beschrieben ist, zugeführt, wo die Farbbeschichtung von der Flachfolie auf einen 425 µm dicke Polyarylat-Oberflächenmatte übertragen wurde, die aus Bexloy -M492-Polyarylatharz von Du Pont, das eine Glasübergangstemperatur von etwa 150 ºC besaß, hergestellt war. Eine Temperatur von etwa 200 ºC und ein Druck von etwa 100 kg/Längen-cm wurden für die Quetschwalzen angewendet, um das Laminat zu bilden. Das Polyacrylatharz ist das Polymerisationsprodukt von 2,2-Bis (4-hydroxyphenyl)propan und einem 97/3-Gemisch von Isophthalsäure und Terepthalsäure und enthält ein Terpolymer von Ethylen/Butylacrylat/Glycidylmethacrylat. Die Flachfolie wurde von der Oberfläche des resultierenden Laminates abgezogen und hinterließ eine schwarze Farbbeschichtung mit einer Oberfläche von geringen Glanz außen auf der Polyacrylat- Deckmatte.
Sodann wurde das Laminat durch Erhitzen des Laminates auf eine Temperatur von etwa 200 ºC warmgeformt. Nachdem die Matte auf diese Temperatur erhitzt worden war, wurde sie über einen Vakuumformer transportiert, und es wurde ein Vakuum gezogen und ein Druck von etwa 1 Atmosphäre angewendet, um das Laminat zu einer warmgeformten Struktur einer Testplatte von 25,4 cm x 45,7 cm zu formen.
Die Platte wurde zurechtgeschnitten und anschließend in eine Form von 25,4 x 47,5 cm eingeführt, die auf 138 ºC erhitzt und in einer 100-Tonnen-SMC-Presse angeordnet wurde. Die schwarze Lackbeschichtung/Klarlackbeschichtung auf der Platte wurde gegen eine glatte matte Formoberfläche angeordnet. 600 g grüne SMC (Budd. Co. DSM 930) wurde zu der Form gegeben, und die Form wurde 3 Minuten lang geschlossen. Eine Temperatur von 138 ºC und ein Druck von 8 MPa wurden angewendet.
Die DSM-930-SMC-Matte besaß ein spezifisches Gewicht von 190, eine Biegefestigkeit von etwa 160-185 MPa, eine Druckfestigkeit von etwa 140-165 MPa, eine Zugfestigkeit von etwa 65-80 MPa, und es wird angenommen, daß sie ein Polyester von Propylenglycol und Maleinsäureanhydrid und Isophthalsäure, der Calciumcarbonat-Füllerpigment und Glasfaser enthält.
Die resultierende gehärtete verschönerte SMC-Testplatte besaß eine Gesamtdicke von 0,25 cm und einen geringen Glanz, der für Kraftfahrzeug-Innenausstattungs- und Motorbereichs-Teile geeignet ist. Die Haftung des Lackes auf der Bexloy -M492- Deckmatte war ausgezeichnet, und die Haftung der Bexloy - M492-Deckmatte auf der SMC-Struktur war ausgezeichnet. Die Platte wurde gemäß der Kraftfahrzeugspezifikation getestet und erfüllte im allgemeinen diese Spezifikationen und zeigte, daß das obige Verfahren SMC-Lackteile zur Anwendung bei der Innenausstattung und im Motorbereich erzeugen kann.

Beispiel 3

Das Produkt aus Beispiel 2 wurde gemäß dem Verfahren von Beispiel 2 hergestellt, außer daß die 100-Tonnen-SMC-Presse mit einem Vakuumverschluß ausgestattet war, wie offenbart in der U.S.-Patentschrift 4 612 149, und evakuiert wurde, bevor die grüne SMC komprimiert wurde und ein zusätzliches zweites Stück von unbeschichtetem Bexloy M492, das 10" x 18" maß, in eine Form in Kontakt mit der grünen SMC auf der gegenüberliegenden Seite der warmgeformten Platte angeordnet wurde.
Die Platte, die erzeugt wurde, besaß einen schwarzen Lack mit geringem Glanz auf der Oberseite und eine Schicht aus Bexloy M492 auf der Unterseite. Die Unterseitenschicht kann als Schutzschicht oder als Substrat für eine weitere Bearbeitung, wie Anstreichen, verwendet werden.

Beispiel 4

Die folgende Reihe von Phenylacrylatharzmatten mit einer Glasübergangstemperatur von etwa 175-185 ºC wurde warmgeformt und auf eine SMC-Substrat laminiert, das in einem Extruder mit den folgenden Zusammensetzungen kompoundiert wurde: Polyarylat % Polyarylat I/T Verhältnis Modifizierharze Kautschuk-Zähigkeitsvermittler
Polyarylat - Polymerisationsprodukt von 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-propan und einem Gemisch von Isophthalsäure und Terephthalsäure.
I/T - Verhältnis von Isophthalsäure und Terephthalsäure, das in dem Polyarylat verwendet wird
SAN - Styrol/Acrylnitril-Polymer
EBAGMA - Ethylen/Butylacrylat/Glycidylmethacrylat-Terpolymer
TRX101 - funktionalisiertes Polyethylen, hergestellt von Du Pont.
Diese Polyarylatmatten werden bei mehreren Dicken zwischen 250-625 mil verwendet. Jede Matte wurde bei etwa 190-220 ºC warmgeformt und in die Form von 25,4 x 45,7 cm mit dem Vakuumverschluß, der in Beispiel 3 verwendet wurde, eingeführt. Die Form wurde auf 160 ºC erhitzt und Platten von verschiedener Dicke wurden durch 3minütiges Formen geformt. Die resultierenden Platten waren zwischen 1250-5000 µm dick und wurden mit DSM 944, DSM 930 und DSM 950 von der Firma Budd. Co. hergestellt. Sämtliche Deckmatten besaßen eine ausgezeichnete Haftung an der SMC und alle bildeten glatte Oberflächen der Klasse A. DSM944 enthält 35 % Glasfaser und dasselbe Polyesterharz und Calciumcarbonatpigment wie die vorgenannten SCM-Matten.

Beispiel 5

Eine 500 µm dicke Matte aus Bexloy M 201 aus Zytel 101- Nylon/Arylon 401-Polyester/mit einem funktionalisierten Polyethylen-Verhältnis von 55/32/13 und einem Verhältnis von Bexloy M 202 aus Zytel 158/Arylon 401/funktionalisiertem Polyethylen-Verhältnis von 55/32/13 mit jeweils einer Glasübergangstemperatur von 170 ºC wurde bei dem Verfahren von Beispiel 4 verwendet, besaß jedoch keine Haftung an einer der SMC-Matten. SAN-, ABS- und Polycarbonatharze, die jeweils eine Glasübergangstemperatur von weniger als 100 ºC besaßen, wurden ebenso getestet und versagten aufgrund ihrer niedrigen Tg, die dazu führte, daß diese Materialien an der Formoberfläche festklebten und Unzulänglichkeiten zeigten, die durch die Glasfasern auf der Oberfläche der Matte verursacht wurden.

Beispiel 6

Die 500-µm-Matten aus Bexloy M201 und Bexloy M202, die in Beispiel 5 verwendet wurden, wurden mit 10 µm (Trockengewicht) des Leims auf Wasserbasis, der in Beispiel 1 verwendet wurde, auf einer Seite beschichtet und 15 Minuten lang bei 100 ºC getrocknet, um das Lösungsmittel zu entfernen. Die Matten wurden zurechtgeschnitten und in eine Plattenform von 25,4-45,7 cm mit 600 g grüner SMC (Firma Budd. Co. DSM 950, beschrieben in Beispiel 1), mit der Leimschicht in Kontakt mit der grünen SMC eingeführt. Die Form wurde geschlossen und preßte die Charge und die Deckmatten bei 8 MPa 3 Minuten lang bei einer Temperatur von 155 ºC zusammen.
Die resultierenden Platten waren 0,32 cm dick und die glatten Bexloy -Deckmatten bildeten eine Schutzschicht über der SMC- Matte und besaßen eine glatte glasige Oberfläche ohne Unzulänglichkeiten. Die Haftung der geleimten Bexloy -Deckmatten war ausgezeichnet.

Beispiel 7

Eine mit Farbe/Leim beschichtete Flachfolie wurde wie in Beispiel 2 hergestellt, außer daß eine weiße PVF-Farbbeschichtung mit der folgenden Zusammensetzung anstelle von Schwarz verwendet wurde. Bestandteil Teile weiße Mahlgrundlage PVF-Klardispersion (beschrieben in Beispiel 2) Methylpyrrolidon Propylencarbonat
Die weiße Farbbeschichtung besaß ein P/B von 406/100 und eine Bindemittelzusammensetzung von 98,8/1,2 PVF/AB-Acryldispersionsmittel.
Die resultierende Farb-/Leim-beschichtete Flachfolie wurde einem Laminiervorgang zugeführt, wo die Farbe von der Flachfolie auf eine 325-µm-Matte aus Bexloy M201, beschrieben in Beispiel 5, übertragen wurde. Die Flachfolie wurde von der Oberfläche des Laminates abgezogen und hinterließ die weiße Farbbeschichtung außen auf der Nylon-Grundmatte.
30 µm (trockene Filmdicke) des Polyurethanleims auf Wasserbasis wurden auf die Bexloy -Seite des Laminates aufgetragen und 30 Minuten lang bei 100 ºC getrocknet. Das resultierende geleimte farbbeschichtete Laminat wurde wieder dem Laminiervorgang zugefügt, wo das Laminat auf eine dünne Folie aus Borg-Warner-Cycolac -L-ABS-Harz laminiert wurde.
Die resultierende Deckmatte wurde zurechtgeschnitten und in eine Plattenform von 25,4 x 45,7 cm eingeführt, wobei die PVF-Schicht mit der Formoberf läche in Kontakt stand und 600 g DSM-950-SMC der Firma Budd. Co., beschrieben in Beispiel 1, wurden in Kontakt mit der Deckmatte in die Form gegeben. Die Form wurde 3 Minuten lang bei 155 ºC unter einem Druck von 10 MPa geschlossen.
Die resultierende SMC-Verbundmatte war glänzend und glatt. Beim Test gemäß den Kraftfahrzeugspezifikationen zeigte der Verbund die Brauchbarkeit dieses Verfahrens zur Herstellung von SMC-Teilen von Kraftfahrzeug-Qualität.

Beispiel 8

250 µm und 625 µm dicke Matten aus Polyarylat D von Beispiel 4 wurden durch Erhitzen der Deckmatte auf eine Temperatur von etwa 210 ºC warmgeformt. Nach dem Erhitzen der Matte auf diese Temperatur wurde sie über einen Vakuumformer transportiert, und es wurde ein Vakuum gezogen, um die Matte zu einer Testplattenform von 25,4 x 45,7 cm zu formen.
Die zurechtgeschnittene Warmf orm wurde anschließend in eine Plattenform von 25,0 x 45,7 cm mit 600 g DSM-950-SMC von der Firma Budd. Co. (beschrieben in Beispiel 1) eingeführt und die Form 3 Minuten bei 150 ºC unter einer Druck von 7 MPa geschlossen.
Die resultierenden Verbundstrukturen besaßen jeweils eine glatte thermoplastische Oberfläche, die leicht zu reinigen ist.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer festen Verbundstruktur mit einer thermoplastischen polymeren Oberfläche, das die folgenden Schritte umfasst:

a. eine thermoplastische polymere Platte wird in eine dreidimensionale warmgeformte Struktur warmgeformt, wobei die thermoplastische polymere Platte eine Glasübergangstemperatur hat, die wenigsten 10ºC höher als eine Formtemperatur in Schritt (e) unten liegt;

b. eine Form mit einem oberen Stempel und einem unteren Stempel mit entgegengesetzten Formoberflächen wird geöffnet, die zusammenwirken, um einen Formhohlraum zu definieren, wobei der eine Stempel eine Gestalt hat, die der dreidimensionalen warmgeformten Struktur entspricht;

c. die warmgeformte Struktur aus Schritt (a) und eine Füllung aus einer Fasermatte (SMC) wird auf die Formoberfläche von einem der Stempel gebracht,

d. die Form wird geschlossen, so daß die Stempel die Füllung zusammendrücken, was verursacht, daß es den Formhohlraum füllt und in Haftung mit der warmgeformten Struktur kommt,

e. die Füllung wird mit der warmgeformten struktur unter Hitze und Druck geformt, um die SMC an die warmgeformte Struktur zu haften, worin Erhitzung der Form wenigstens 10ºC unter der Glasübergangstemperatur der thermoplastischen polymeren Platte liegt, und

f. die Stempel werden geöffnet und die sich ergebende Verbundstruktur mit der fest an der SMC gehafteten warmgeformten Struktur wird entfernt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, in dem die thermoplastische polymere Platte 125-1000 Mikron dick ist, die SMC eine Dicke von 1500- 7500 Mikron hat, die thermoplastische polymere Platte eine Glasübergangstemperatur hat, wenigstens 10ºC höher als die Formtemperatur in Schritt (e) liegt, wobei Schritt (e) bei 135- 160ºC und unter einem Druck von 3-15 MPa durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, in dem die Füllung von SMC 40-80% der Oberfläche der Formoberfläche des Stempels bedeckt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, in dem die thermoplastische polymere Platte bei einer Temperatur von 190-235ºC wargeformt wird, und unter einem Vakuum und Benutzung einer Druckhilfe von bis zu 3 Atmosphären.

5. Verfahren nach Anspruch 2, in dem die thermoplastische polymere Platte ein Polyarylat umfasst.

6. Verfahren nach Anspruch 5, in dem das Polyarylat wenigsten ein zweiwertiges Phenol und wenigstens eine Dicarbonsäure umfasst.

7. Verfahren nach Anspruch 6, in dem das Polyarylat das Polyinerisationsprodukt von 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan und eine aromatische Dicarbonsäure umfasst, die von der Gruppe ausgewählt wird, die aus lsophthalsäure, Terephthalsäure oder Mischungen davon besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 7, in dem das Polyarylat ein Olefinpolymer mit Epoxidfunktionalität enthält und das Polymerisationsprodukt der folgenden Monomere umfasst:

(a) 0,5-15 Gewichts% CH&sub2;=C(R)COOCH&sub2;CHCH&sub2;O, beruhend auf dem Gewicht des Olefinpolymers, wobei R H oder eine Alkylgruppe mit 1-6 Kohlenstoffatomen ist,

(b) 45-99 Gewichts% CH&sub2;=CHR, beruhend auf dem Gewicht des Olefinpolymers, wobei R H oder eine niedrigere Alkylgruppe ist, und

(c) 0,1-40 Gewichts% CH&sub2;=C(R¹)COOR², beruhend auf dem Gewicht des Olefinpolymers, wobei R¹ H oder ein niedrigerer Alkyl und R² eine Alkylgruppe mit 1-8 Kohlenstoffatomen ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, in dem die Monomere aus folgendem bestehen:

(a) Glycidylmethacrylat

(b) Ethylen und

(c) Butylacrylat.

10. Verfahren nach Anspruch 8, in dem das Polyarylat bis zu 15 Gewichts% eines Copolymers von wenigstens einem Styren und Alphamethylstyren enthält, und wenigstens eines von Acrylonitril und Methacrylonitril.

11. Verfahren nach Anspruch 10, in dem das Copolymer im wesentlichen aus Styren und Acrylonitril besteht.

12. Verfahren nach Anspruch 3, in dem die SMC ein Polyesterharz mit polymerisierbaren Monomeren, Füllerpigmenten und Glasfasern umfasst.

13. Verfahren nach Anspruch 12, in dem die SMC mehr als 30 Gewichts% Glasfasern enthält.

14. Verfahren nach Anspruch 12, in dem das Polyesterharz im wesentlichen aus einem mit Säure beendeten Polyester eines Alkylenglycols und einem aliphatischen oder aromatischen Dianhydrid oder Säure besteht, und die Monomere Styren, Alphamethylstyren oder Mischungen davon sind.

15. Verfahren nach Anspruch 14, in dem der Polyester im wesentlichen aus Propylenglycol, Isophthalsäure und Maleinsäureanhydrid besteht, und das Monomer Styren ist und der Polyester mit Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid oder Magnesiumcarbonat reagiert wird, und das Füllerpigment Calciurncarbonat ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, in dem die SMC bis zu 15 Gewichts% eines Zusatzes mit niedrigem Profil enthält, der ein thermoplastisches Harz mit hohem Molekulargewicht umfasst.

17. Verfahren nach Anspruch 2, in dem die thermoplastische polymere Platte mit wenigstens einer Schicht einer Dicke überzogen ist, die mit der SMC in Kontakt kommt, wobei die Dicke von der Gruppe ausgewählt wird, die aus Polyurethan, Acrylonitril/Butadien/Styrenterpolymer, Styren/Acrylonitridpolymer und Polystyren besteht.

18. Verfahren nach Anspruch 17, in dem das thermoplastische polymere Plattenmaterial ein Polyamid umfasst, das mit Polyarylat oder Poly(2,6dimethylphenylenoxid) modifiziert ist, und die Dickenschicht ein Polyurethan umfasst.

19. Verfahren nach Anspruch 17, in dem die thermoplastische polymere Platte Polyethersulfanol umfasst.

20. Verfahren nach Anspruch 2, in dem die thermoplastische polymere Platte genug Pigment enthält, um eine Verbundstruktur mit einer Farbe zu liefern.

21. Verfahren nach Anspruch 2, in dem die thermoplastische polymere Platte eine Schicht aus einem polymeren Pigment hat, die Farbe enthält, die fest daran an der Seite gebunden ist, die nicht mit der SMC-Platte in Kontakt ist, und eine Schicht aus einem glänzenden klaren thermoplastischen Lack, der an die Farbschicht gebunden ist; worin eine klare Schicht aus einer thermoplastischen Polymerüberzugszusammensetzung auf eine flexible polymere Trägerplatte mit einer glatten glänzenden Oberfläche aufgetragen wird, und die klare Schicht getrocknet wird, eine pigmentierte Schicht aus einer thermoplastischen Polymerüberzugszusammensetzung auf die klare Schicht aufgetragen wird, die pigmentierte Schicht getrocknet wird, und dann wird die flexible polymere Trägerplatte mit Hitze und Druck an die klare Schicht und die pigmentierte Schicht laminiert, was ergibt, daß die pigmentierte Schicht an dem warmformbaren polymeren Material haftet, um einen Schichtstoff zu bilden, und Entfernung der Trägerplatte; wobei die äußere Oberfläche der klaren Schicht im wesentlichen die glänzende Oberfläche beibehält, die von der polymeren Trägerplatte auf sie übertragen wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, in dem die Farbe und der klare thermoplastische Lack ein Bindematerial haben, das von der Gruppe ausgewählt wird, die aus Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid, oder einer Mischung von Polyvinylidenfluorid und Polymethylmethacrylat oder ?olyethylmethacrylat besteht.

23. Verfahren nach Anspruch 2, in dem die thermoplastische polymere Platte eine Schicht aus einem thermoplastischen Pigment hat, die Farbe enthält, die fest daran auf der Seite gebunden ist, die nicht mit der SMC-Platte in Kontakt ist; worin eine Schicht aus einer pigmentierten Farbe auf eine flexible polymere Trägerplatte mit einer glatten glänzenden Oberfläche aufgetragen wird, und die Schicht getrocknet wird, und dann wird die flexible polymere Trägerplatte mit der klaren Schicht und der pigmentierten Schicht mit Hitze und Druck an das warmformbare thermoplastische polymere Material laminiert, was ergibt, daß die pigmentierte Schicht an dem warmformbaren polymeren Material haftet, um einen Schichtstoff zu bilden, und Entfernung der Trägerplatte; wobei die äußere Oberfläche der Farbe enthaltenden Pigmentschicht im wesentlichen die glänzende Oberfläche beibehält, die von der polymeren Trägerplatte auf sie übertragen wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, in dem die Farbe ein Bindematterial hat, das von der Gruppe ausgewählt wird, die aus Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid, oder einer Mischung von Polyvinylidenfluorid und Polymethylmethacrylat oder Polyethylmethacrylat besteht.

25. Verfahren nach Anspruch 2, in dem eine Form benutzt wird, die wenigstens zwei Formgebiete hat, und wenigstens zwei warmgeformte Strukturen sind darin gebildet.

26. Verfahren nach Anspruch 2, in dem die Verbundstruktur von der Form entfernt wird bevor sie ganz vulkanisiert ist, und danach wird die Verbundstruktur ganz durch zusätzliche Erhitzung oder durch Aussetzung einer Strahlung vulkanisiert.

27. Verfahren zum Herstellen einer festen Verbundstruktur mit einer thermoplastischen polymeren Oberfläche, das die folgenden Schritte umfasst:

a. es wird eine Form geöffnet, die einen oberen Stempel und einen unteren Stempel mit entgegegesetzten Formoberflächen hat, die zusammenwirken, um einen Formhohlraum zu definieren,

b. eine thermoplastische polymere Platte mit einer Glasübergangstemperatur, die wenigstens 10ºC höher als die Formtemperatur in Schritt (d) unten ist, und eine Füllung aus Fasermatte (SMC) wird auf die Formoberfläche eines der Stempel gebracht,

c. die Form wird geschlossen, so dar die Stempel die Füllung zusammendrücken, was verursacht, dar sie den Formhohlraum füllt,

d. die Füllung und die thermoplastische polymere Plattenstruktur werden unter Hitze und Druck geformt, um die SMC an die thermoplastische polymere Platte zu haften;

worin Erhitzung der Form wenigstens 10ºC unter der Glasübergangstemperatur der thermoplastischen polymeren Platte liegt, und

e. die Stempel werden geöffnet und die sich ergebende Verbundstruktur mit der fest an die SMC gehafteten thermoplastischen polymeren Platte werden entfernt.

28. Verfahren nach Anspruch 27, in dem die thermoplastische polymere Platte 125-100 Mikron dick ist, die SMC eine Dicke von 1500-7500 Mikron hat, die thermoplastische polymere Platte eine Glasübergangstemperatur hat, die wenigstens 10ºC höher-als die Formtemperatur in Schritt (d) ist, Schritt (d) bei 135-160ºC und unter einem Druck von 3-15 MPa durchgeführt wird.

29. Verbundplattenstruktur mit den folgenden Komponentenschichten:

a. einer flexible Platte aus thermoplastischem Polymer, die ein Polyarylatpolymer mit einer Primärglasübergangstemperatur umfasst, die höher als 145ºC liegt, die an

b. eine feste hitzegehärtete Schicht aus einer Fasernmatte (SCM) gebunden ist, die ein Polyesterharz umfasst, das mit Monomeren polymerisiert ist und ein Füllerpigment und Glasfasern enthält, in der die thermoplastische polyrnere Platte 125-1000 Mikron dick ist und die SMC eine Dicke von 1500-7500 Mikron hat.

30. Verbundplattenstruktur nach Anspruch 29, in der das Polyarylat wenigstens ein zweiwertiges Phenol und wenigstens eine Dicarbonsäure umfasst.

31. Verbundplattenstruktur nach Anspruch 30, in der das Polyarylat das Polymerisationsprodukt von 2,2-Bis(4-hydroxyphenol)propan und einer aromatischen Dicarbonsäure umfasst, die von der Gruppe ausgewählt wird, die aus isophthalsäure, Terephthalsäure oder Mischungen davon besteht.

32. Verbundplattenstruktur nach Anspruch 31, in der das Polyarylat ein Olefinpolymer mit Epoxidfunktionalität enthält, die das Polymerisationsprodukt der folgenden Monomere umfasst:

(a) 0,5-15 Gewichts% CH&sub2;=C(R)COOCH&sub2;CHCH&sub2;O, beruhend auf dem Gewicht des Olefinpolymers, wobei R H ist oder eine Alkylgruppe mit 1-6 Kohlenstoffatomen,

(c) 0,1-40 Gewichts% CH&sub2;=C(R¹)COOR², beruhend auf dem Gewicht des Olefinpolymers, wobei R¹ H oder ein niedrigeres Alkyl und R² eine Alkylgruppe mit 1-8 Kohlenstoffatomen ist.

33. Verbundplattenstruktur nach Anspruch 32, in der die Monomere aus folgendem bestehen:

(a) Glycidylmethacrylat

(b) Ethylen und

(c) Butylacrylat.

34. Verbundplattenstruktur nach Anpruch 33, in der das Polyarylat bis zu 15 Gewichts% eines Copolymers von wenigstens einem Styren und Alphamethylstyren enthält, und wenigstens eines von Acrylonitril und Methacrylonitril.

35. Verbundplattenstruktur nach Anspruch 34, in der das Copolymer im wesentlichen aus Styren und Acrylonitril besteht.

36. Verbundplattenstruktur nach Anspruch 29, in der das thermoplastische Polymer im wesentlichen aus ungefähr

(a) 85 bis 98 Gewichts% eines Polyarylats besteht, das im wesentlichen aus dem Polymerisationsprodukt von 2,2-Bis(4- hydroxyphenol)propanterephthalsäure und -isophthalsäure besteht,

(b) 2-15 Gewichts% eines Olefinpolymers, das Epoxidfunktionalität enthält, die im wesentlchen aus dem Polymerisationsprodukt von ungefähr

(1) 0,5-15 Gewichts% Glycidylmethacrylat besteht, beruhend auf dem Gewicht des Olefinpolymers,

(2) 45-99 Gewichts% Ethylen, beruhend auf dem Gewicht des Olefinpolymers,

(3) 0,1-40 Gewichts% Butylacrylat, beruhend auf dem Gewicht des Olefinpolymers.

37. Verbundplattenstruktur nach Anspruch 29, in der die thermoplastische polymere Platte folgendes umfasst:

(a) 84 bis 98,7 Gewichts% eines Polyarylats, das im wesentlichen aus dem Polymerisationsprodukt von 2,2-Bis(4- hydroxyphenol)propanterephthalsäure und -isophthansäure besteht,

(b) 1-22 Gewichts% eines Olefinpolymers, das Epoxidfunktionalität enthält, die im wesentlichen aus der Polymerisation von ungefähr

(2) 45-99 Gewichts% Ethylen, beruhend auf dem Gewicht des Olefinpolymers, und

(3) 0,3-15 Gewichts% eines Copolymers, das im wesentlichen aus Styren und Acrylonitril besteht.

38. Verbundplattenstruktur nach Anspruch 29, in der eine zweite flexible Platte aus dem thermoplastischen Polymer an die feste SMC-Schicht auf der entgege gesetzten Seite der ursprünglichen flexiblen Platte gebunden ist, was eine Struktur bildet, die die SMC-Schicht zwischen zwei flexiblen Platten gebunden hat.

39. Verbundplattenstruktur nach Anspruch 29, in der die feste hitzegehärtete Schicht mit Monomeren polymerisiertes Polyesterharz, Füllerpigmente und Glasfasern umfasst.

40. Verbundplattenstruktur nach Anspruch 39, in der das Polesterharz im wesentlichen aus einem mit Säure beendeten Polyester eines Alkylenglycols und einem aliphatischen und aromatischen Dianhydrid oder Säure besteht, und die polymerisierten Monomere Styren oder Alph-methylstyren umfassen.

41. Verbundplattenstruktur nach Anspruch, in der das Polyesterharz im wesentlichen aus Propylenglycol, Isophthalsäure, und Maleinsäureanhydrid besteht, und das Monomer Styren ist, und das Polyester mit Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid, oder Magnesiumcarbonat reagiert wird, und das Füllerpigment Calciumcarbonat ist.

42. Verbundplattenstruktur nach Anspruch 41, in der die hitzegehärtete Schicht bis zu 15 Gewichts% eines Zusatzes mit niedrigem Profil enthält, das ein thermoplastisches Harz mit hohem Molekulargewicht umfasst.

43. Verbundstruktur nach Anspruch 29, in der die thermoplastische polymere Platte eine Schicht aus einem thermoplastischen Pigment hat, die daran fest gebundene Farbe auf der Seite enthält, die nicht mit der SMC-Platte in Kontakt ist, und eine Schicht aus einem glänzenden klaren thermoplastischen Lack, der an die Farbe gebunden ist.

44. Verbundstruktur nach Anspruch 29, in der die thermoplastische polymere Platte eine Schicht aus einem thermoplastischen Pigment hat, die daran fest gebundene Farbe auf der Seite enthält, die nicht mit der SMC-Platte in Kontakt ist.

45. Verbundstruktur nach Anspruch 43, in der die pigmentierten und klaren Schichten die äußere Oberfläche der Verbundstruktur bilden und einen Glanz von wenigstens 80 haben, gemessen bei 20ºC und eine Bildklarheit von wenigstens 80.

46. Verbundstruktur nach Anspruch 45, in der die Farbe und der klare thermoplastische Lack ein Bindematerial haben, das von der Gruppe ausgewählt wird, die aus Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid, oder einer Mischung aus Polyvinylidenfluorid und Polymethylmethacrylat oder Polyethylmethacrylat besteht.

47. Verbundstruktur nach Anspruch 43, die als äupere Karosserie eines Autos oder eines Lastwagens nützlich ist, gekennzeichnet durch eine thermoplastische Platte mit den folgenden Komponentenschichten:

a. eine 10-125 Mikron dicke Schicht aus einem glänzenden klaren thermoplastischen Lack, die fest an

b. eine 5-75 Mikron dicke Schicht eines thermoplastischen Pigments gebunden ist, die Farbe enthält, die fest an

c. eine 1-25 Mikron dicke thermoplastische Dickenschicht gebunden ist, die fest an

d. eine 250-1250 Mikron dicke Schicht aus einer flexiblen Platte aus einem thermoplastischen Polyester gebunden ist, die an

e. eine SMC-Platte gebunden ist, die aus einer 500-25000 Mikron dicken festen hitzegehärteten Schicht aus einem mit Monomeren polymerisiertem Polyesterharz besteht, und Füllerpigmente und Glasfasern enthält.

48. Verfahren nach Anspruch 1, in dem Schritt (c) eine Füllung einer hitzehärtbaren SMC umfasst, die auf der Formoberfläche eines der Stempel Polyesterharz, polymerisierbare Monomere, Füllerpigmente und Glasfasern umfasst, in dem Schritt (e) die SMC vulkanisiert, und in dem die warmgeformte Struktur von Schritt (f) fest an die vulkanisierte SMC gehaftet ist.

49. Verfahren nach Anspruch 27, in dem die polymere Platte aus Schritt (b) ein Polyarylat umfasst, Schritt (b) eine Füllung aus SMC, die Polyesterharz, polymerisierbare Monomerel Füllerpigmente, und Faserglas auf den Formoberflächen eines der Stempel einschließt, und in dem Schritt (c) einschließt, den Formhohlraum zu füllen, um in Haftung mit der thermoplastischen polymeren Platte zu kommen, in dem Schritt (d) die SMC vulkanisiert, und in dem Schritt (e) die thermoplastische polymere Platte fest an die vulkanisierte SMC gehaftet umfasst.

50. Verfahren nach Anspruch 1, in dem die Glasübergangstemperatur die Primärglasübergangstemperatur der thermoplastischen polymeren Platte ist.

51. Verfahren nach Anspruch 27, in dem die Glasübergangstemperatur die Primärglasübergangstemperatur der thermoplastischen polymeren Platte ist.