[发明专利]用于制备含以力封闭的方式连接至中空体的颗粒泡沫模制品的复合体的方法

说明书

本发明涉及一种制备含主体结构和连接至该主体结构的外部壳体的复合结构的方法，其中所述主体结构包含可由预发泡的泡沫颗粒获得的模塑泡沫且外部壳体包含在一端或在相对的两端开口的中空结构。

模塑泡沫以许多不同的方式使用并用于很多种应用中，这是因为其具有弹性且具有低的重量。

因此，例如，膨胀型聚丙烯泡沫珠粒用于制备模塑泡沫，其主要用作冲击敏感性商品的包装材料，或在车辆结构中用作用于减轻重量目的的轻质结构材料。所述材料优异的吸能特性和其高弹性提高了车辆的安全性且有助于减轻车辆重量。此外，由膨胀型聚丙烯泡沫珠粒制成的模塑泡沫是环境友好的且通常能够毫无困难的重复利用或回收。

模塑泡沫通常与其他材料一起进一步加工成复合结构，以便将提及的泡沫的有利特性与其他材料的特定的特性结合。

相应地，用于制备含外部壳体和由模塑泡沫制成的且与该外部壳体相连接的主体结构的复合组件的方法也是已知的。

因此，例如，DE 199 08 486 A1描述了用于在膨胀可模塑泡沫上或在泡沫模塑品上层压织物片材的方法。其中织物片材置于模具内并且然后引入可膨胀的聚合物颗粒并通过使用过热蒸汽而发泡，同时泡沫与织物片材相连接，或者首先制备泡沫模塑品并且然后在高压和高温下例如于模具中将织物片材层压到该材料上。

DE 40 24 274 A1公开了制备车辆装配中的缓冲部件的方法，其中预制的基底部件和表面箔分别插入一个半模的模具中，然后在所述两层之间引入可发泡的聚丙烯。通过暴露于热和压力下使聚丙烯发泡而形成牢固地连接至所述两层的缓冲层。

在两个说明书中描述的方法原则上限于片状组件的制备。所述方法不能加工中空结构以得到具有模塑泡沫的复合材料。

DE 10 2004 013 370 B4公开了一种吸能型组件，其中由热塑性塑料制成的吹塑成型的中空结构围绕在泡沫填料的四周。可模塑的泡沫，特别是以微珠(即预发泡的泡沫颗粒)的形式的可模塑的泡沫作为优选的泡沫填料而提及。所描述的制备方法是在以吹塑法的形式制备中空结构的过程中引入所述微珠，其中所述微珠可仅被压缩或可在暴露于例如过热蒸汽中彼此熔合以及任选地与中空结构的内壁熔合。然而，由于组件在这种方法制备后进行冷却，且由于伴随的微珠的收缩或可模塑泡沫的收缩，因此不可能避免泡沫填料与中空结构的内壁的至少某些分离，和/或在微珠或可模塑泡沫内形成不想要的腔体，或/和不想要的组件翘曲。

因此，本发明的目的是提供制备包含含有模塑泡沫的中空结构的复合结构的方法，其中不存在不想要的模塑泡沫与中空结构壁的分离，且不存在不想要的在模塑泡沫中腔体的形成，以使通过模塑泡沫的冲击能量吸收特性和弹性特性，中空结构在整个想要的区域上，特别是全部区域进行填充或硬化，且不存在不想要的翘曲。

因此，已经发现制备含主体结构和连接至该主体结构的外部壳体的复合结构的方法，其中所述主体结构包含可由预发泡的泡沫颗粒获得的模塑泡沫且外部壳体包含在一端或在相对的两端开口的中空结构，且其中对于本发明至关重要的是：

-在步骤a)中，通过引入温度为105℃至180℃的热流体而在模具中熔合预发泡的泡沫颗粒以得到模塑泡沫，然后在40℃至100℃的模具温度下将模塑泡沫脱模，

-在随后的步骤b)中，将从模具中移出的模塑泡沫冷却至温度为5℃至39℃，

-在随后的步骤c)中，通过中空结构的开口端将冷却的模塑泡沫引入至所述中空结构中，并且

-在随后的步骤d)中，在40℃至100℃的温度下将其中具有模塑泡沫的中空结构热老化0.5h至24h，其中在中空结构和模塑泡沫之间形成摩擦连接。

本发明的方法使得可制备含填充模塑泡沫的中空结构的复合结构，其中不存在不想要的模塑泡沫与中空结构壁的分离，且不存在不想要的在模塑泡沫中腔体的形成，以使通过模塑泡沫的冲击能量吸收特性和弹性特性，中空结构在整个想要的区域，特别是全部区域进行填充或硬化，且不存在不想要的翘曲。

本发明的方法在下文中进行描述。

本发明的方法可制备含主体结构和与该主体结构相连接的外部壳体的复合结构，其中所述主体结构包含可由预发泡的泡沫颗粒获得的模塑泡沫且外部壳体包含在一端或在相对的两端开口的中空结构。