Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbundfolie zur Erleichterung der Trennung eines im Urform verfahren erzeugten Kunststoffkörpers von der Form, umfassend a) eine vakuum-streckziehfähige Trägerfolie aus Kunststoff und b) eine Schmelzklebstoffschicht auf einer Seite der Trägerfolie, wobei der Schmelzklebstoff bei 25 °C eine Oberflächenklebrigkeit von < 2 N besitzt und auf der der Schmelzklebstoffschicht entgegengesetzten Seite der Verbundfolie eine Oberflächenenergie von < 30 mN/m vorliegt.

Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung, umfassend eine Form für ein Urformverfahren und/oder darin vakuum-streckgezogen eine erfindungsgemäße Verbundfolie, wobei die Verbundfolie a) nicht mittels des Schmelzklebstoffes an der Form fixiert ist oder b) mittels des Schmelzklebstoffes an der Form fixiert ist. Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung eines Schmelzklebstoffes zur Fixierung und/oder bedarfsgerechten Ablösung einer vakuum-streckziehfähigen Trägerfolie zur Erleichterung der Trennung eines im Urformverfahren erzeugten Kunststoffkörpers von der Form sowie die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbundfolie zur Erleichterung der Entnahme eines im Urform verfahren geformten Kunststoffkörpers aus der Form. Insofern beinhaltet die Erfindung auch den Aspekt der Entfernung einer verbrauchten Trägerfolie.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbundfolie sowie ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung.

Stand der Technik

Allgemein üblich bei der Herstellung von Kunststoffbauteilen aus reaktiven Harzen (z. B. für Duroplaste, Elastomere oder faserverstärkte Kunststoffe) ist die Verwendung von Trennmitteln, die flüssig oder pastös appliziert werden. All diese Systeme enthalten Lösemittel, auch diejenigen auf wässriger Basis.

Nachteile bei dieser Vorgehensweise sind die Lösemittelemission, das zeit- und arbeitsintensive Eintrennen der Form, die Gefahr des (lokalen) Versagens der Trennwirkung mit der Folge eines sehr hohen Aufwands beim Entformen und mögliche Schäden an Bauteil und Form, die Formbelegungszeit durch Eintrennen und Ablüften, der Reinigungsaufwand für Form und Bauteil durch Kohäsionsversagen innerhalb des Trennmittels, die Gefahr des Freilegens von Fasern bei zu abrasiver Reinigung des Bauteiles durch Schleifen sowie die zusätzliche Nacharbeit der geschliffenen Oberfläche durch offengelegte Poren, die üblicherweise mit Spachtelmasse gefüllt werden, welche anschließend wiederum glattgeschliffen werden muss.

Zudem können plasmapolymeren Trennschichten direkt auf die Formoberfläche aufgebracht werden (vgl. z. B. DE 10 2017 131 085 A1 ; DE 10 2013 219 331 B3) Vorteile dieser Vorgehensweise sind: keine Lösemittelemissionen vor der Herstellung der Kunststoffbauteile, beim Entformen werden aufgrund eines Adhäsionsversagens auf der Trennschicht saubere Bauteile erhalten, von denen keine Trennmittelrückstände (z. B. durch Abschleifen) entfernt werden müssen, die Trennschichtoberfläche muss nicht so häufig, im Idealfall gar nicht vom Formaufbau (Trennmittel- und Harzreste) gereinigt werden. Außerdem ist die Applikation der plasmapolymeren Trennschichten in einer Niederdruck(ND)-Plasmaanlage nahezu emissionsfrei. Ein Nachteil plasmapolymerer Trennschichten ist, dass die Beschichtung der Formen im ND-Plasma aufwändig ist, da die Formen in einem ND-Plasmareaktor beschichtet werden müssen. Dies ist bei großen/schweren Formen nicht realisierbar.

Die Beschichtung der Formen im Atmosphärendruck(AD)-Plasma ist ebenfalls aufwändig; zudem wirken die AD-Plasmaschichten nicht so dauerhaft wie die ND-Plasmaschichten.

Teilweise werden fluorpolymer-basierte Trennfolien mit Haftklebstoffen (z. B. Tooltec® von Airtech) auf die Formoberfläche aufgeklebt. Vorteile dieser Vorgehensweise sind: Keine Lösungsmittelemissionen vor der Herstellung der Kunststoffbauteile, sichere Entformung und saubere Formoberflächen.

Nachteile dieser Vorgehensweise sind: Aufwändige Applikation der Trennfolie durch Drapieren einer klebrigen Folie mit geringer Dehnfähigkeit, zudem kommt es zu einem Übertrag von fluorpolymeren Rückständen auf das Bauteil, so dass dieses weiterhin vor dem Lackieren oder Kleben gereinigt werden muss.

Teilweise werden fluorpolymer-basierte Trennfolien als Einmaltrennfolie auf die Formoberfläche aufgebracht. Vorteile dieser Vorgehensweise sind: Keine Lösungsmittelemissionen vor der Herstellung der Kunststoffbauteile, sichere Entformung und saubere Formoberflächen, solange die Folie nicht beschädigt wird oder Harz zwischen zwei Trennfolienabschnitten eindringt.

Nachteile dieser Vorgehensweise sind: Hoher Ressourcenverbrauch (1. Polymerfolie, die unter anderem wegen Resten von Matrix und Vakuumdichtband (Tackytape) nicht wiederverwertbar oder werkstofflich recycelbar ist, 2. das sogenannte Tackytape), hohe Materialkosten und hoher Applikationsaufwand für jedes Bauteil. Zudem kommt es zu einem Übertrag von fluorpolymeren Rückständen auf das Bauteil, so dass dieses weiterhin vor dem Lackieren oder Kleben gereinigt werden muss.

Zudem können dehnfähige Polymerfolien mit plasmapolymeren Trennschichten (vgl. z. B. EP 2 841 269 B1) auf die Formoberfläche aufgebracht werden. Vorteile dieser Vorgehensweise sind: Keine Lösungsmittelemissionen vor der Herstellung der Kunststoffbauteile, sichere Entformung und saubere Formoberflächen, solange die Folie nicht beschädigt wird. Es werden saubere Bauteile erhalten, von denen keine Trennmittelrückstände entfernt werden müssen und die Haftung zwischen plasmapolymerer Trennschicht und Matrixharz kann so eingestellt werden, dass die Polymerfolie nach der Entformung als Schutz gegen Verschmutzungen wie Staub zunächst auf dem Bauteil verbleiben kann.

Nachteile dieser Vorgehensweise sind: Hoher Ressourcenverbrauch (1. Polymerfolie, die unter anderem wegen Resten von Matrix und Tackytape nicht wiederverwertbar oder werkstofflich recycelbar ist, 2. das Tackytape), hohe Mate rial kosten und hoher Applikationsaufwand für jedes Bauteil.

Vor diesem Hintergrund des Standes der Technik war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mittel bereitzustellen, das möglichst viele der oben genannten Vorteile aufweist und gleichzeig möglichst wenige der genannten Nachteile. Insbesondere sollte das durch die Erfindung bereitzustellende Mittel eine langfristige und zuverlässige Trennung von Kunststoffbauteilen aus der Form gewährleisten, wobei bevorzugt auch Formen mit dreidimensional unregelmäßigen (komplizierten) Oberflächen einsetzbar sein sollten und das Einbringen des trennenden Mittels in die Form zuverlässig und möglichst unkompliziert möglich sein sollte.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Verbundfolie zur Erleichterung der Trennung eines im Urform verfahren erzeugten Kunststoffkörpers von der Form, umfassend a) eine vakuum-streckziehfähige Trägerfolie aus Kunststoff und b) eine Schmelzklebstoffschicht auf einer Seite der Trägerfolie, wobei der Schmelzklebstoff bei 25 °C und bevorzugt auch bei 40 °C eine Oberflächenklebrigkeit von < 2 N, bevorzugt < 1 N, besitzt und auf der der Schmelzklebstoffschicht entgegengesetzten Seite der Verbundfolie eine Oberflächenenergie von < 30 mN/m, bevorzugt < 28 mN/m, weiter bevorzugt < 26 mN/m, noch weiter bevorzugt < 25 mN/m und besonders bevorzugt < 24 mN/m vorliegt.

Ein Urform verfahren im Sinne des vorliegenden Textes ist ein Verfahren, bei dem aus einer formlosen Masse, z. B. einer zähflüssigen Masse, ein Fasergebilde getränkt mit Reaktionsharzen, einer Pulveranordnung oder einer Flüssigkeit ein Festkörper gebildet wird. Dabei erfolgt der Urformprozess aus bevorzugt dem flüssigen, plastischen, breiigen, pulver- bzw. faserförmigen Zustand. Aber auch Halbzeuge sind einsetzbar wie z.B. Prepregs. Bevorzugte Urform verfahren im Sinne des vorliegenden Textes sind Harzinfusionsverfahren, Harzinjektionsverfahren (besonders bevorzugt Resin Transfer Moulding (RTM)), Press verfahren, Autoklavverfahren, Schäumverfahren, Reaction Injection Moulding (RIM) und Handlaminieren.

Eine vakuum-streckziehfähige „Folie“ im Sinne dieses Textes bedeutet, dass für eine 10 % Dehnung bei einer Prüfgeschwindigkeit von 50 mm/min eine Dehnkraft von weniger als 25 N, bevorzugt weniger als 20 N, weiter bevorzugt weniger als 15 N und besonders bevorzugt von weniger als 10 N bei einem Probekörper Typ 5 gemäß DIN EN ISO 527-3 vorliegt (gemessen nach DIN EN ISO 527 bei 23 °C) und zudem bevorzugt eine Bruchdehnung von mindestens 120 % gegeben ist.

Die Bruchdehnung im Sinne dieses Textes wird im Zweifelsfall nach DIN EN ISO 527-1 und 527-3 gemessen.

„Ein Schmelzklebstoff im Sinne dieses Textes ist ein bei Raumtemperatur (25 °C) festes, thermoplastisches Polymer (bevorzugt ein thermoplastisches Elastomer), das zum Verkleben durch Erwärmung verflüssigt werden kann und durch Abkühlen des geschmolzenen Materials bei gleichzeitigem Aufbau von Kohäsions- und Adhäsionskräften aushärten kann. Bevorzugte Schmelzklebstoffe im Sinne dieses vorliegenden Textes werden auch als Heißsiegelklebstoffe bezeichnet.

Die Oberflächenklebrigkeit im Sinne dieses Textes wird im Zweifelsfall wie in Messbeispiel 2 beschrieben, gemessen (in Anlehnung an die DIN EN 1719).

Die Bestimmung der Oberflächenenergie eines Festkörpers sowie des polaren Anteils der Oberflächenenergie wird wie in Messbeispiel 1 beschrieben gemessen.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es überraschend zuverlässig, eine trennungsunterstützende Trägerfolie durch (Vakuum)-Streckziehen in eine Form einzubringen oder um eine Form zu legen (male-Form), und dabei bei entsprechender Vorgehensweise eine zuverlässige Fixierung der Trägerfolie an der Form zu gewährleisten. Insbesondere konnte nicht vorhergesagt werden, dass nach einem (Vakuum)-Streckziehen der Schmelzklebstoff noch immer eine ausreichende Verteilung für eine Fixierung der Verbundfolie an der Form besitzt, insbesondere auch wenn das zum Vakuum-Streckziehen angelegte Vakuum nicht mehr vorhanden ist. Es hat sich darüber hinaus herausgestellt, dass sich ein Schmelzklebstoff wie oben definiert für ein (Vakuum)-Streckziehen besonders gut eignet, da er - trotz der mechanischen Belastungen, die dieses Verfahren mit sich bringt - gegenüber der Form eine ausreichende Gleitfähigkeit bewahrt und so den Prozess nicht behindert.

Ferner hat sich überraschend herausgestellt, dass die erfindungsgemäße Verbundfolie hervorragend sowohl in eine female-Form vakuum-streckgezogen als auch über eine male- Form streckgezogen werden kann. Dabei kann es bevorzugt sein, auch bei der male-Form den Raum unter der Verbundfolie zu evakuieren. Selbstverständlich zeigt in beiden Varianten die mit der Schmelzklebstoffschicht beschichtete Seite der Trägerfolie zur Formoberfläche hin.

Durch ein Erwärmen der erfindungsgemäßen Verbundfolie mindestens bis zu Beginn des Erweichungsbereiches, bevorzugt mindestens bis zur mittleren Erweichungstemperatur des Schmelzklebstoffes kann die erfindungsgemäße Verbundfolie auf der Formoberfläche fixiert werden. Spätestens nach einer anschließenden Abkühlung, wenn der Schmelzklebstoff ausgehärtet ist, ist eine Evakuierung eines eventuell unter der Verbundfolie vorhandenen Raumes nicht mehr notwendig. Im Idealfall wird aber die erfindungsgemäße Folie ohnehin vollständig konturnachbildend an der Formoberfläche fixiert werden können.

Da Fluorverbindungen unter anderem aus den oben erwähnten Gründen nicht unproblematisch sind, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Verbundfolie kein Fluor umfasst.

Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Verbundfolie, wobei der Schmelzklebstoff ein Klebstoff auf Basis eines thermoplastischen Elastomers, weiter bevorzugt auf Basis eines thermoplastischen Polyurethans oder eines thermoplastischen Polyester-Elastomers ist.

Diese Materialien haben sich als besonders geeignet für einen erfindungsgemäß einzusetzenden Schmelzklebstoff erwiesen. Dabei bedeutet im Sinne dieses Textes „auf Basis“ eines Stoffes bzw. einer Stoffklasse, dass dieser Stoff bzw. diese Stoffklasse der überwiegende Anteil einer gegebenenfalls vorhandenen Mischung ist.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Verbundfolie, wobei der Erweichungsbereich des Schmelzklebstoffes ab einer Temperatur > 40 °C, besonders bevorzugt oberhalb von > 50 °C, jeweils weiter bevorzugt > 60 °C, > 70 °C, > 80 °C und ganz besonders bevorzugt > 90 °C beginnt. Die Werte für den Erweichungsbereich im Sinne dieser Anmeldung werden im Zweifelsfall mithilfe einer Kofler-Heizbank bestimmt. Dabei werden (Folien-)Stücke ((Fi Im-) Proben) des zu untersuchenden Kunststoffs bzw. des zu untersuchenden Schmelzklebstoffes (gegebenenfalls auch gemeinsam) mit einer Grundfläche von mindestens 1 mm ² auf eine Kofler-Heizbank gelegt. Im Zweifelsfall wird genau die genannte Fläche eingesetzt. Nachdem diese Stücke 60 see auf der Kofler-Heizbank gelegen haben, wird mit einem Skalpell festgestellt, bei welcher Position der Heizbank sich der Kunststoffprobenkörper ohne Einwirkung einer großen Kraft von der Seite her plastisch verformen lässt. Die Position auf der Kofler-Heizbank wird dann mit der Temperatur korreliert. Die an den Teststücken ermittelten Maximal- und Minimalwerte geben das obere und untere Ende des Erweichungsbereiches an.

Der Beginn des Erweichungsbereiches bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur ist im Sinne des vorgesehenen Einsatzes für die erfindungsgemäße Verbundfolie vorteilhaft. Da bereits beim (Vakuum-)Streckziehen erhöhte Temperaturen auftreten oder gewünscht sein können, ist es vorteilhaft, wenn der Schmelzklebstoff bei den dann auftretenden Temperaturen noch nicht in die Erweichung übergeht. Dadurch kann gewährleistet sein, dass die Oberflächenklebrigkeit sich nicht oder nicht zu sehr erhöht. Darüber hinaus kann auch beim späteren Urformen eine erhöhte Temperatur an der Grenzfläche zwischen der erfindungsgemäßen Verbundfolie und dem naszierenden Kunststoffkörper toleriert werden (siehe dazu auch weiter unten).

Mit anderen Worten wird der Fachmann bevorzugt einen Schmelzklebstoff auswählen, der im Bereich der (späteren) Prozesstemperatur über eine hohe Kohäsionsfestigkeit verfügt. Grundsätzlich wird der Fachmann - in Abhängigkeit von dem für das spätere Urformverfahren verwendeten Kunststoff - sämtliche Materialien der erfindungsgemäßen Verbundfolie so auswählen, dass der Bereich der niedrigsten Haftfestigkeit zwischen der der Schmelzklebstoffschicht abgewandten Seite der erfindungsgemäßen Verbundfolie und dem im Urform verfahren erzeugten Kunststoffkörper (spätestens nach Abkühlung) besteht. Dies bedeutet gleichzeitig, dass die Kohäsion der einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Verbundfolie sowie die Adhäsion an den Grenzschichten, einschließlich der Adhäsion zur Form, so eingestellt sein müssen, dass bei einer Kraftanwendung an dem Verbund aus Form, erfindungsgemäßer Verbundfolie und Kunststoffkörper eine Trennung zwischen dem Kunststoffkörper und der erfindungsgemäßen Verbundfolie erfolgt. Selbstverständlich ist es auch sinnvoll, Maßnahmen zu ergreifen, dass auch während des eigentlichen Urformens eine ausreichende Haftfestigkeit der erfindungsgemäßen Verbundfolie in sich und zur Form gegeben ist.

Bevorzugt ist dafür eine erfindungsgemäße Verbundfolie, wobei der Erweichungsbereich der Trägerfolie > 20 °C, bevorzugt > 30°C, weiter bevorzugt > 40°C oberhalb des Erweichungsbereiches des Schmelzklebstoffs beginnt.

Durch diese bevorzugten Abstände des Beginns des Erweichungsbereiches der Trägerfolie und des Schmelzklebstoffes ist es möglich, nach dem (Vakuum-)Streckziehen den Schmelzklebstoff zu erweichen und damit zu aktivieren, ohne dass die Trägerfolie weiteren Verformungen unterworfen wird.

Um die erfindungsgemäß vorgesehene Oberflächenenergie auf der der Schmelzklebstoffschicht entgegengesetzten Seite der Trägerfolie zu erreichen, stehen dem Fachmann eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung. Zum einen ist hier natürlich die Materialauswahl für die Trägerfolie zu nennen, in vielen Fällen ist es aber bevorzugt, weitere oberflächenmodifizierende Maßnahmen wie z. B. eine zusätzliche Beschichtung vorzunehmen. Solche zusätzlichen Schichten sind selbstverständlich von der Verbundfolie im Sinne der vorliegenden Erfindung mit umfasst.

In diesem Sinne ist eine erfindungsgemäße Verbundfolie bevorzugt, wobei auf der der Schmelzklebstoffschicht entgegengesetzten Seite der Trägerfolie eine siliciumhaltige, bevorzugt eine siliciumorganische, besonders bevorzugt eine plasmapolymere siliciumorganische Beschichtung vorhanden ist.

Siliciumhaltige, insbesondere siliciumorganische Schichten, weisen den Vorteil auf, dass sie hinsichtlich ihres Vernetzungsgrades und ihrer Oberflächeneigenschaften, insbesondere hinsichtlich ihrer Oberflächenenergien, hervorragend eingestellt werden können, sodass sie eine optimale Trennwirkung bei hoher Kohäsionsfestigkeit entfalten können, insbesondere dann, wenn sie hinsichtlich ihrer Oberflächeneigenschaften durch den Fachmann auf das Kunststoffmaterial abgestimmt werden, das beim späterem Einsatz erfindungsgemäße Verbundfolie im Urform verfahren zu einem Kunststoffkörper geformt werden soll.

Darüber hinaus sind silicumorganische Schichten - bei geeigneter Ausführung der Schichten, insbesondere in Form von plasmapolymeren siliciumorganischen Schichten - zusammen mit der Trägerfolie dehnfähig, sodass ein vorzeitiges Ablösen auch unter Streckbelastung, insbesondere beim Vakuum-Streckziehen, vermieden werden kann.

Eine plasmapolymere siliciumorganische Schicht ist dabei eine solche, die in einem PE- CVD-Verfahren abgeschieden wurde.

Plasmapolymere siliciumorganische Schichten haben - bei geeigneter Ausführung der Beschichtung - zudem den Vorteil, dass sie durch chemische Bindung eine exzellente Haftung zur Trägerfolie aufweisen, wodurch sie auch bei sehr großer Streckbelastung in einem Abstand von weniger als 10 pm Risse bilden, ohne dass sie von der Trägerfolie abgelöst werden. Dabei bleibt die gewünschte Trennwirkung weitestgehend erhalten. Weiterhin sind solche Schichtsysteme in sich selbst gut vernetzt, sodass sie über eine hohe Kohäsionsfestigkeit verfügen.

Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine erfindungsgemäße Verbundfolie, wobei auf der der Schmelzklebstoffschicht entgegengesetzten Seite der Verbundfolie ein polarer Anteil der Oberflächenenergie von < 4,0 mN/m bevorzugt < 3,0 mN/m, weiter bevorzugt < 2,0 mN/m und besonders bevorzugt < 1 ,5 mN/m vorliegt.

Der polare Anteil der Oberflächenenergie ist eine besonders hilfreiche Größe zur Einstellung einer geeigneten Trennwirkung für eine Vielzahl von Kunststoffen.

Teil der Erfindung ist auch eine Anordnung, umfassend eine Form für ein Urformverfahren und darin oder darum streckgezogen eine erfindungsgemäße Verbundfolie, wobei die Verbundfolie a) nicht mittels des Schmelzklebstoffes an der Form fixiert ist oder b) mittels des Schmelzklebstoffes an der Form fixiert ist.

Eine Form für ein Urformverfahren kann jedes geeignete Material sein, das dazu geeignet ist, einen im Urform verfahren zu formenden Kunststoffkörper zu formen. Dabei können die Formen sowohl als female-Form, das heißt, mit einer Vertiefung, als auch als male- Formen, das heißt, dass sie eine Vertiefung im zu formenden Körper bewirken, ausgestaltet sein.

Bevorzugt findet das Streckziehen, insbesondere bei den female-Formen, unter Einsatz von Unterdrück als Vakuum-Streckziehen statt. Dies ist aber auch gegebenenfalls bei den male-Formen bevorzugt.

Sofern bei der erfindungsgemäßen Anordnung die erfindungsgemäße Verbundfolie nicht mittels des Schmelzklebstoffes an der Form fixiert ist, so liegt ein Zustand vor, bevor der Schmelzklebstoff zum Kleben aktiviert wurde. Dies ist eine Vorstufe zur (später) gewünschten Einsatzsituation.

Sofern in der erfindungsgemäßen Anordnung die erfindungsgemäße Verbundfolie mittels des Schmelzklebstoffes an der Form fixiert ist, wurde bereits der Fixierungsschritt in Form von Erwärmen des Schmelzklebstoffes durchgeführt. Dann ist die Form für das Urformverfahren vorbereitet.

In dieser Situation kann die erfindungsgemäße Verbundfolie wie eine fest und direkt aufgebrachte Trennbeschichtung funktionieren. Solange die Prozesstemperatur während des eigentlichen Urformverfahrens nicht dafür sorgt, dass sich die erfindungsgemäße Verbundfolie wieder von der Formoberfläche löst, wird die erfindungsgemäße Verbundfolie auf der Formoberfläche verbleiben. Wie gut und wie dauerhaft die erfindungsgemäße Verbundfolie dann ihre Trennwirkung zur Trennung eines im Urform verfahren erzeugten Kunststoffkörpers ausüben kann, hängt von verschiedenen Faktoren ab, die der Fachmann vor dem eigentlichen Einsatz überprüfen und anpassen kann:

Der Kompatibilität des Harzsystems mit der erfindungsgemäßen Verbundfolie - insbesondere auch unter den Aushärtetemperaturen.

Hierbei ist besonders darauf zu achten, dass die Verbundfolie nicht quillt.

Gute Trenneigenschaften zwischen der ausgehärteten Matrix (Kunststoff) und der Verbundfolienoberfläche

Der nach der Dehnung bei der Verbundfolienapplikation auf die Formoberfläche verbleibenden Trennkraft.

Beispielsweise wird im Falle einer Dehnung über 5 % bei einer erfindungsgemäß bevorzugt vorzusehenden plasmapolymeren Beschichtung ein Plasmaprozess gewählt, der bevorzugt eine dünne, gut haftende Beschichtung bereitstellt.

Im Falle der Herstellung von Faserverbundkunststoffen eine ausreichende Beständigkeit der Verbundfolie gegenüber abrasiven Beanspruchungen oder Druckbeanspruchungen.

Hierfür wird bevorzugt eine Verbundfolie mit ausreichender Härte gewählt. Ist dies nicht möglich, kann die Verbundfolie bevorzugt eine geringe Folienstärke aufweisen. Sollte die erfindungsgemäße Verbundfolie (auf größeren Flächenanteilen), z. B. nach mehreren Entformungen keine ausreichende Trennwirkung mehr zeigen, kann die Verbundfolie einfach von der Formoberfläche abgelöst werden, indem die Formoberfläche auf Temperaturen oberhalb der unteren Erweichungstemperatur erwärmt wird.

Mit erfindungsgemäßen Verbundfolien, insbesondere mit einer plasmapolymeren Beschichtung als Trennschicht, ist es zudem sehr einfach möglich, vorkonfektionierte Verbundfolienstücke oder entsprechende Folienrollen zu verbinden, um auch Formoberflächen ausstatten zu können, die (ggf. lokal) eine Verbundfolienbreite erfordern, die über die Breite der ursprünglichen Folienrolle hinausgeht. Hierzu werden zwei erfindungsgemäße Verbundfolien jeweils mit der Schmelzklebstoffseite nach unten bevorzugt mit einem Überlapp nebeneinandergelegt und im Überlappungsbereich auf Temperaturen oberhalb der unteren Erweichungstemperatur erwärmt und zusammengedrückt.

Zudem ist es mit erfindungsgemäßen Verbundfolien insbesondere mit einer plasmapolymeren Trennschicht möglich, lokale Fehlstellen, die während der Benutzung der erfindungsgemäßen Verbundfolie auf der Formoberfläche entstanden sind - sowohl durch Beschädigung der erfindungsgemäßen Verbundfolie als auch durch ein lokales Nachlassen der Trennwirkung - mit der gleichen Verbundfolie zu reparieren. Hierzu kann beispielsweise ein Patch der erfindungsgemäßen Verbundfolie über die Fehlstelle gelegt werden und mit einem überstehenden Rand mit Vakuumdichtband fixiert werden. Anschließend wird der Patch evakuiert und auf Temperaturen oberhalb der unteren Erweichungstemperatur des Schmelzklebstoffes erwärmt. Das so auf die Fehlstelle laminierte Patch kann vor dem Vakuumdichtband besäumt werden. Anschließend kann das Vakuumdichtband entfernt werden. Um das Besäumen zu erleichtern, kann innen vor dem Vakuumdichtband ein auf der unteren Verbundfolie nicht haftendes Medium platziert werden - beispielsweise ein Luftverteilermedium oder eine Fluorpolymerfolie. In diesem Fall wird das Besäumen vor dem nicht haftenden Medium erfolgen und das nicht haftenden Medium gemeinsam mit dem Vakuumdichtband entfernt

Analog zu der Abdeckung von lokalen Fehlstellen können auch größere Bereiche der Formoberfläche nachträglich mit der Verbundfolie ausgestattet werden. So können beispielsweise große Formen, deren Breite die maximale Folienbreite übersteigt, in mehreren Schritten mit Verbundfolienbahnen ausgestattet werden.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Anordnung, umfassend auf der Trennfolie Material für ein Urformverfahren. Diese Anordnung stellt insbesondere den Beginn des Urformprozesses dar, bei dem auf die mit der erfindungsgemäßen Verbundfolie beschichtete Form oder in die mit der erfindungsgemäßen Verbundfolie beschichtete Form das Material (Kunststoff) eingebracht wird, aus dem dann der im Urformverfahren zu erzeugende Kunststoffkörper entstehen soll.

Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Anordnung, wobei das Material für ein Urformverfahren ein Duroplast oder Elastomer ist, bevorzugt umfassend Fasern für einen Faserverbundkunststoff und/oder bevorzugt ausgehärtet ist.

Diese bevorzugte erfindungsgemäße Anordnung umfasst bevorzugte Materialien für das Urformverfahren und/oder bevorzugte Zustände des entsprechenden Materials.

Teil der Erfindung ist auch die Verwendung eines Schmelzklebstoffes, bevorzugt wie weiter oben näher definiert, zur Fixierung und/oder bedarfsgerechten Trennung einer vakuumstreckziehfähigen Trägerfolie zur Erleichterung der Trennung eines im Urform verfahren erzeugten Kunststoffkörpers von der Form, wobei die vakuum-streckziehfähige Trägerfolie weiter oben näher definiert ist.

Eine „bedarfsgerechte Trennung“ ist im Sinne dieses Textes eine solche, die vom Anwender bewusst hervorgerufen wird, insbesondere um verbrauchte erfindungsgemäße Verbundfolien aus der Form zu entfernen.

Die Vorteile der Verwendung des Schmelzklebstoffes sind oben bereits beschrieben worden.

Teil der Erfindung ist auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbundfolie oder einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Erleichterung der Entnahme eines im Urformverfahren geformten Kunststoffkörpers aus der Form.

Letztendlich ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Mittels (der erfindungsgemäßen Verbundfolie) für genau diesen Zweck der vorteilhafte technische Effekt der vorliegenden Erfindung.

Teil der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbundfolie, umfassend die Schritte a) Bereitstellen einer vakuum-streckziehfähigen Trägerfolie aus Kunststoff, b) Bereitstellen eines Schmelzklebstoffes und c) Beschichten einer Seite der Trägerfolie mit dem Schmelzklebstoff.

Dabei ist es möglich, dass der Schritt c) gleichzeitig mit den Schritten a) und b) erfolgt, beispielsweise durch Coextrusion, bevorzugt in einer Blasfolienanlage. Es ist also auch erfindungsgemäß möglich, dass die Schritte a) bis c) gemeinsam in einem Urformverfahren erfolgen, das heißt, dass die erfindungsgemäß einzusetzende vakuum-streckziehfähige Trägerfolie und der erfindungsgemäß einzusetzende Schmelzklebstoff gemeinsam entsprechend geformt werden.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, umfassend als

Schritt d) Aufbringen einer siliciumhaltigen, bevorzugt einer siliciumorganischen, besonders bevorzugt einer plasmapolymeren siliciumorganischen Beschichtung auf der der Schmelzklebstoffschicht entgegengesetzten Seite der Trägerfolie.

Bevorzugt erfolgt der Schritt d) in einem Rolle-zu-Rolle-Plasmabeschichtungsprozess, weiter vorzugsweise im Niederdruckverfahren.

Ein Vorteil dieser Verfahrenstechnik ist, dass entsprechende Beschichtungsprozesse nahe oder bei Raumtemperatur möglich sind. Dabei ist es bevorzugt, dass die Rückseitenbeschichtung des Schmelzklebstoffes mit entsprechenden anlagebaulichen Abdeckungen hinter der Verbundfolie weitgehend unterdrückt wird.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist als plasmapolymere (Trenn-)Schicht bevorzugt eine solche zu verwenden, die in mehreren Schritten auf die Trägerfolie aufgebracht wird, wobei bevorzugt die zuerst aufgebrachte plasmapolymere Schicht eine geringere Trennwirkung aufweist als die außenliegende plasmapolymere Schicht, wobei aber die zuerst aufgebrachte Schicht für eine gute Haftung an der Trägerfolie sorgt. Sofern mehr als zwei plasmapolymere Schichten vorgesehen sind, ist es bevorzugt, dass jede Schicht von innen nach außen eine größere Trennwirkung zum (späteren) Kunststoffkörpers aufweist als die Schicht davor. Im Zweifelsfall wird die Trennwirkung durch die Oberflächenenergie beschrieben, wobei die Trennwirkung mit Verringerung der Oberflächenenergie zunimmt.

Alternativ zum Schichtaufbau der plasmapolymeren Beschichtung kann es bevorzugt sein, dass die plasmapolymere, insbesondere siliciumorganische Beschichtung eine Gradientenschicht ist, das heißt, nicht aus mehreren distinkten Schichten besteht, sondern eine stetige stoffliche Veränderung vom Bereich der Grenzschicht zur Trägerfolie hin zur Außenseite besitzt. Mit den entsprechenden Schichtaufbauten der plasmapolymeren Beschichtungen ist es möglich, die Haftungsverhältnisse ideal einzustellen und auch die Trenneigenschaften (auch im Hinblick auf den später einzusetzenden Kunststoff) optimal anzupassen.

Teil der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung, umfassend die Schritte: a1) Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Verbundfolie oder a2) Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbundfolie und b) Bereitstellen einer Form und c) Einfügen der Verbundfolie in die Form via Vakuum-Streckziehen oder Fügen der Verbundfolie um die Form via Streckziehen, bevorzugt ebenfalls via Vakuum-Streckziehen und d) Fixieren der Verbundfolie mittels des Schmelzklebstoffes an der Form durch Erwärmung, bevorzugt durch Erwärmung auf eine Temperatur innerhalb des Erweichungsbereiches des Schmelzklebstoffes und unterhalb des Erweichungsbereichs der Trägerfolie.

Wie bereits oben beschrieben ist das Einfügen der Verbundfolie in die Form insbesondere fürfemale-Formen sinnvoll, während das Fügen um die Form für male-Formen einzusetzen ist. Dabei ist zu berücksichtigen, dass es nicht zwingend ist, dass die gesamte Form (gilt auch für die male-Formen) mit der erfindungsgemäßen Verbundfolie bedeckt ist. Es ist aber selbstverständlich erfindungsgemäß bevorzugt, dass sämtliche Bereiche der Form, die dafür vorgesehen sind, mit dem Material für das Urformverfahren in Kontakt zu kommen, durch die erfindungsgemäße Verbundfolie bedeckt sind.

Wie oben bereits beschrieben wird das Einfügen bzw. Fügen der erfindungsgemäßen Verbundfolie in oder um die Form im Regelfall und bevorzugt unterhalb der unteren Erweichungstemperatur des Schmelzklebstoffes erfolgen. Mit einer nachfolgenden Erwärmung vor dem ersten Urform verfahren wird der Schmelzklebstoff so aktiviert, dass die erfindungsgemäße Verbundfolie an der Form fixiert wird. Dabei ist es bevorzugt, eine Erwärmungstemperatur zu wählen, die oberhalb der unteren Erweichungsgrenze des Schmelzklebstoffes liegt, bevorzugt im mittleren Bereich des Erweichungsbereiches und weiter bevorzugt in der Nähe der oberen Erweichungstemperatur des Erweichungsbereiches des Schmelzklebstoffes, während bevorzugt gleichzeitig die untere Grenze des Erweichungsbereiches der Trägerfolie nicht überschritten wird. Die für diese Fixierung benötigte Wärme kann durch Erwärmen der Form oder bevorzugt eine externe Wärmequelle wie z. B. einen Infrarot-Strahler oder ein Heißluftgebläse auf der der Form gegenüberliegenden Folienseite erfolgen.

Für die Fixierung der erfindungsgemäßen Verbundfolie an der Form ist es bevorzugt, dass das Formwerkzeug frei von Verschmutzungen und insbesondere frei von Trenn mittel resten ist. Besonders kritisch sind Rückstände von sogenannten Sealern (Gründungsmittel, die vernetzen).

Im Allgemeinen wird der Fachmann die Materialien für die erfindungsgemäße Verbundfolie - wie bereits oben angedeutet - an das geplante Urform verfahren anpassen. Dabei sind natürlich die tolerierbaren Temperaturen von hoher Bedeutung. Die erfindungsgemäße Trägerfolie bzw. die trennende Seite dieser Folie ist hinsichtlich ihrer Trenneigenschaften an das Kunststoffmaterial anzupassen. Der gewählte Schmelzklebstoff (und natürlich auch die gewählte Trägerfolie) müssen an die Temperaturanforderungen in dem jeweiligen Urform verfahren insoweit angepasst sein, als das Urform verfahren nicht Temperaturen erzeugen darf, die die Erweichungstemperatur der Trägerfolie überschreiten. Dies gilt allerdings nur für die Grenzschicht zwischen der erfindungsgemäßen Verbundfolie und dem Material für das Urform verfahren während des Urformens. Im Inneren des naszierenden Körpers können selbstverständlich auch höhere Temperaturen auftreten. Zudem kann eine verhältnismäßig kurzzeitige Erwärmung der erfindungsgemäßen Verbundfolie auch über die Erweichungstemperatur des Schmelzklebstoffes toleriert werden, solange vor der Entnahme des im Urformverfahren gebildeten Kunststoffkörpers eine ausreichende Abkühlung der erfindungsgemäßen Verbundfolie auf einen Temperaturbereich unterhalb des Erweichungsbereiches des Schmelzklebstoffes erfolgt. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass in so einer Situation der Schmelzklebstoff rechtzeitig wieder seine Adhäsion entwickelt, um die erfindungsgemäße Verbundfolie weiterhin konturnachbildend an der Form zu fixieren.

Beispiele

Messbeispiel 1

Messung der freien Oberflächenenergie bzw. der Oberflächenspannung

Für die Messungen der Oberflächenenergien und deren dispersen und polaren Anteile wurde ein „Mobile Surface Analyzer (MSA)“ von der Firma Krüss GmbH, Hamburg, verwendet. Hierbei handelt es sich um ein Kontaktwinkel-Messgerät, bei dem mit einem Klick zwei parallele Tropfen auf die Probenoberfläche dosiert werden.

Der Prüftropfen wird bei Raumtemperatur berührungslos auf die Probenoberfläche dosiert und weist ein Volumen von ca. 1 pl auf. 5 Sekunden nach dem Dosieren des Tropfens wird eine Aufnahme vorgenommen und zunächst automatisch der statische Kontaktwinkel nach dem Verfahren „Liegender Tropfen (doppelt)“ bestimmt. Die automatische Auswertung der Aufnahmen wird später visuell überprüft und gegebenenfalls wird die Basislinie manuell korrigiert sowie nicht auswertbare Aufnahmen aussortiert.

Um die Oberflächeneigenschaften der Folie besser beschreiben zu können, werden an mindestens zehn örtlich unterschiedlichen Positionen derselben Probe Messungen mit den Prüfflüssigkeiten Wasser und Dijodmethan sowie die daraus folgenden Berechnungen der Oberflächenenergie vorgenommen. Hieraus wird der Mittelwert gebildet.

Als Prüfflüssigkeiten werden Wasser (Oberflächenspannung: 72,80 mN/m; disperser Anteil: 21 ,80 mN/m; polarer Anteil: 51 ,00 mN/m) und Dijodmethan (Oberflächenspannung: 50,80 mN/m; disperser Anteil: 50,80 mN/m; polarer Anteil: 0,00 mN/m) verwendet. Der Fachmann wird im Zweifel die Oberflächenenergie der Prüfflüssigkeiten z.B. mit einer Wilhelmy-Waage überprüfen und auch immer auf frische und unkontaminierte Prüfflüssigkeiten achten.

Als Messsoftware wird das Programm „Advance“ (Version 1 .6.2.0.), der Firma Krüss GmbH verwendet.

Die Auswertung der freien Oberflächenenergie mit den dispersen und polaren Anteilen erfolgt nach Owens, Wendt, Rabel & Kaelble (OWRK). Die Kontaktwinkelmessung erfolgt in Anlehnung an die DIN 55660.

Messbeispiel 2

Messung der Oberflächenklebrigkeit

Die Messung der Oberflächenklebrigkeit der Verbundfolien wird in Anlehnung an die DIN EN 1719 (Messung der Oberflächenklebrigkeit von Haftklebstoffen / Bestimmung der Oberflächenklebrigkeit nach der Schlaufenmethode) durchgeführt. Anders als in der DIN EN 1719 beschrieben wird jedoch nicht ein Haftklebstoff auf beispielsweise einer Polyesterfolie mit einer Dicke von 50 pm verwendet. Stattdessen wird die Oberflächenklebrigkeit der schon auf den Verbundfolien befindlichen Schmelzklebstoffe, bzw. bei den Referenzmessungen die Haftklebstoffe, als Teil der Verbundfolien gemessen. Dafürwerden die Verbundfolien auf der Seite der Trägerfolie mit einer 0,050mm dicken Edelstahlfolie (Record Metall-Folie, Stahl, nicht rostend 18Cr9Ni, 0,050mm) unterlegt. Somit wird die Anpresskraft durch die Metallfolie definiert, wodurch unterschiedliche Verbundfolien unabhängig von ihrer Steifigkeit verglichen werden können. Als ebene steife Platte wird eine Glasplatte verwendet, welche vor jedem Test mit einem geeigneten Lösemittel, wie z.B. Aceton gereinigt wird. Ggf. wird der Fachmann die Glasplatte zwischen verschiedenen Messungen tauschen, um Kontaminationen der Oberfläche auszuschließen.

Ausführungsbeispiel 1 : Vorderseitenbeschichtung von Verbundfolien mit einer plasmapolymeren Trennschicht

Die in den nachfolgenden Beispielen beschriebenen Verbundfolien wurden mit einer Niederdruck-Plasmaanlage auf der Trägerfolienseite mit einer plasmapolymeren Trennschicht ausgestattet. Dabei wurden die beschriebenen Folien mit einer Warenbreite von 2 m verwendet oder kleinere Muster mit der Schmelzklebstoff-Rückseite der Trägerfolie auf eine 2 m breite Polypropylen-Verbundfolie mit einer Stärke von 50 pm durch seitliches Ankleben mit einem Haftklebeband fixiert.

Die Plasmaanlage besitzt eine quaderförmige Plasmakammer aus Edelstahl mit den Innenmaßen Breite: 1 ,7 m, Höhe: 2,2 m und Tiefe: 3,0 m. Die beiden 3,0 m langen Seitenwände sind dielektrisch mit einer Kunststoffisolierung ausgestattet. Mittig ist jeweils eine gekühlte Flachelektrode mit einer Breite von 2,6 m und einer Höhe von 1 ,65 m in die Kunststoffisolierung eingesetzt. Die Plasmakammer wird mit 2 Vakuumpumpensträngen mit einer Gesamtsaugleistung von 750 sccm bei 0,019 mbar nach oben evakuiert. Die Umwickelvorrichtung wird elektrisch isoliert von Kammerwand und Boden auf einer herausfahrbaren Bodenplatte aus Edelstahl in die Plasmakammer eingebracht. Die Bodenplatte, sowie die Stirnseite der Umwickelvorrichtung sind an der geerdeten Kammertür fixiert. Die Umwicklung erfolgt zwischen zwei Antriebswalzen, die im Inneren der Umwickelvorrichtung angeordnet sind und die Warenspannung aufbauen.

Die Folien wurden mit einem Abstand von 40 mm an den Elektroden vorbeigeführt, wobei die Außenseite zunächst zur einen und dann zur anderen Elektrode zeigte. Vor dem Beschichtungsprozess wurden die Folien durch mehrfaches Umwickeln im Vakuum so lange getrocknet, dass sich beim letzten Umwickeln vor dem Beschichtungsprozess bei einer Umwickelgeschwindigkeit von 7 m/min ein Druck von 0,012 mbar einstellte.

Während des Beschichtungsprozesses wurden bei laufender Evakuierung von unten als Arbeitsgase Sauerstoff mit einem Gasfluss von 100 sccm und Hexamethyldisiloxan (HMDSO) mit einem Gasfluss von 380 sccm eingeleitet. Die Gasmenge wurde zwischen beiden Elektrodenseiten hälftig aufgeteilt. Mithilfe von Butterfly-Ventilen vor den Vakuumpumpensträngen wurde der Druck in der Plasmakammer auf 0,025 mbar geregelt. Das Plasma wurde mit einer Hochfrequenz von 13,56 MHz mit jeweils 3000 W (Generator- Ausgangsleistung) über die beiden Flachelektroden angeregt. Die Folien wurden mit einer Geschwindigkeit von 8 m/min umgewickelt.

Ausführunqsbeispiel 1 a: Ko nta ktw inkelmessungen

Die beiden erfindungsgemäßen plasmapolymer beschichteten Verbundfolien aus dem Ausführungsbeispiel 1 wurden vermessen und ausgewertet. Ebenso die für die Plasmabeschichtung herangezogenen unbehandelten Verbundfolien als Referenz. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1 : Ergebnisse der Kontaktwinkelmessungen

Ausführunqsbeispiel 1 b: Messungen der Oberflächenklebriqkeit

Die beiden erfindungsgemäßen plasmapolymer beschichteten Verbundfolien aus dem

Ausführungsbeispiel 1 wurden vermessen und ausgewertet. Ebenso zwei kommerzielle selbstklebende PTFE-Folien als Referenz. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2: Ergebnisse der Messungen der Oberflächenklebrigkeit

¹ ): PTFE-Folie mit Silikon-Haftklebstoff; Art.Nr.: SK 10 AD / PTFE.SFL.025.AD von Firma Hightechflon GmbH & Co. KG, Konstanz

² ) Trennfolie, 250 pm mit Acrylat-Haftklebstoff; von Verbundfolien mit einer

Als Verbundfolien wurden die 100 pm dicken thermoplastischen Polyester- Polyurethanfolien Platilon HL 9007 und Platilon® HL 9074 (Covestro Deutschland AG, Leverkusen) ausgewählt. Diese Verbundfolien werden üblicherweise als Schutzausrüstung für Textilien und Polyurethanschaumbauteile eingesetzt. Die beiden Folien bestehen vorderseitig aus einer hochschmelzenden Film (Barriereschicht), mit einem Erweichungsbereich von 155 - 175 °C, und rückseitig aus einer niedrigschmelzenden Klebschicht, die bei der Platilon® HL 9007 einen Erweichungsbereich von 85 - 130 °C aufweist und bei der Platilon® HL 9074 einen Erweichungsbereich von 125 - 150 °C aufweist. Beide Folien wurden auf dem hochschmelzenden Film der Vorderseite mit einer plasmapolymeren Trennschicht ausgestattet (gemäß Ausführungsbeispiel 1). Anschließend wurden sie über eine 5 mm dicke Glasplatte (als Modell für eine Form) gespannt, außen mit Vakuumdichtband fixiert, vakuumstreckgezogen und 10 min im Ofen bei 125 °C im Falle der Platilon® HL 9007 und 145 °C im Falle der Platilon® HL 9074 getempert. Nach dem anschließenden Abkühlen hafteten die Folien gut auf der Glasplatte, das Vakuum konnte problemlos gelöst werden. Die Oberfläche wurde gleichmäßig abgebildet.

Der Folienbereich außerhalb der Glasplatte wurde verworfen. Nun konnte mehrfach eine vierlagige Probe des Cyanatesterharz-CFK/GFK-Prepregs PN900-C582-43 auf den auf dem Glas laminierten Verbundfolien ausgehärtet und anschließend problemlos abgenommen werden. Die Aushärtung fand mit einem typischen Autoklav-Aufbau bei Atmosphärendruck im Ofen statt. Dabei wurden die Proben evakuiert bei 60 °C in den Ofen gelegt, mit einer Aufheizrate von 3 K/min auf 125 °C aufgeheizt, 2 Stunden bei 125 °C getempert und nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur entformt.

Anschließend konnten die beiden Verbundfolien nach 10-minütigen Tempern im Ofen, bei 130 °C im Falle der Platilon® HL 9007 und 150 °C im Falle der Platilon® HL 9074, leicht und ohne sichtbare Rückstände von den Glasplatten gezogen werden. So kann bei Bedarf die Folie im Falle von Defekten ersetzt werden.

Analog werden die Verbundfolien über die Formoberfläche einer Presse zur Herstellung von Flugzeug-Innenausbauteilen aus Faserverbundkunststoffen mit einer Außenlage, hergestellt aus dem Cyanatesterharz-CFK/GFK-Prepregs PN900-C582-43, streckgezogen und über Erwärmung fixiert. Nach 10 Fertigungszyklen, bzw. Entformungen wird die Formoberfläche auf 130 °C im Falle der Platilon® HL 9007 und auf 150 °C im Falle der Platilon® HL 9074 erwärmt und die Verbundfolie rückstandsfrei abgezogen. Anschließend wird die Formoberfläche auf unter 70 °C abgekühlt und eine neue Verbundfolie auf die Formoberfläche vakuum-streckgezogen. it der Verbundfolien

Mit einfachen Laborversuchen konnte gezeigt werden, dass die TPU-Folie Platilon® HL 9007, die in einem Überlappungsbereich von 70 mm bei einer Temperatur von 130 °C und einem Druck von 0,03 MPa laminiert wurde, eine maximale Dehnung von 107 % aufweist (reine Verbundfolie > 300 %). Die Zugspannung bis zur Dehnung von 100 % wich bei der laminierten Verbundfolie um weniger als 20 % von den Werten der ursprünglichen Verbundfolie ab.

Ausführungsbeispiel 4: Herstellung von Faserverbundbauteilen für Windenergieanlagen mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verbundfolien

Als Verbundfolien wird eine 60 pm starke Polymerfolie mit einer Lage eines thermoplastischen Co-Polyester-Elastomers auf Basis von Polybutylenterephthalat, einer Lage von ca. 7 pm Polyamid-66 und auf der Rückseite einer Lage ca. 30 pm eines thermoplastischen Polyurethan-Schmelzklebstoffes auf Basis von Polyester- Polyurethanen mit einer mittleren Erweichungstemperatur von 110 °C verwendet. Dabei wird, anstelle der einfachen Folie in Ausführungsbeispiel 1 , diese Folie als Halbschlauch mit einer innenliegenden 50 pm starken Polyethylen-Stützschicht verwendet. Die mit der Rückseite auf der Stützfolie liegende Verbundfolie lässt sich bei 23 °C leicht händisch von der Stützfolie trennen. Derart können erfindungsgemäße Folien mit doppelter Breite beschichtet werden.

Die Beschichtung des Halbschlauchs erfolgt analog zur Beschichtung der Folienbahn in Ausführungsbeispiel 1. Anders als im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben wird der Halbschlauch mit einer Geschwindigkeit von 4 m/min zunächst vor der einen HF-Elektrode entlanggeführt und anschließend mit der Rückseite vor der zweiten Elektrode.

Die beschriebene plasmapolymer beschichtete Folie mit einer Halbschlauchbreite von 2000 mm wird an der Stirnseite des Formwerkzeuges, einer Rotorblatt Halbschale positioniert. Die Folienrolle wird dabei auf einem Rollenhalter bereitgestellt. Anschließend wird die Folie abgerollt und vom Wickel abgetrennt, so dass sich der Bahnanfang im Bereich der Blattspitze und das Bahnende im Bereich der Blattwurzel befinden. Der Halbschlauch überragt dabei die beiden Stirnseiten des Formwerkzeuges. Anschließend wird der Halbschlauch aufgeklappt und die Polyethylen-Stützschicht entfernt. Der geöffnete Halbschlauch hat dabei eine Breite von 4000 mm und ist mit der Seite mit thermoplastischem Polyurethan-Schmelzklebstoff in Richtung des Formwerkzeuges orientiert.

Anschließend wird die Verbundfolie leicht vorgespannt mit Vakuumdichtband auf dem Formwerkzeug fixiert. Dort, wo die Folienbreite es erlaubt, wird die Folie am Werkzeugrand außerhalb des Bauteilbereiches fixiert. In Bereichen, in denen die Breite des Bauteilbereiches im Formwerkzeug die Breite der Folienbahn überschreitet, wird diese nur einseitig am Werkzeugrand fixiert. Die gegenüberliegende Folienkante wird innerhalb des Bauteilbereiches auf dem Formwerkzeug fixiert. Anschließend wird die das Luftvolumen zwischen der Folie und dem Formwerkzeug evakuiert und die Folie so in das Formwerkzeug vakuum-streckgezogen. Anschließend wird das Formwerkzeug durch die integrierte Formenheizung auf eine Temperatur von 110 °C erwärmt. Nachdem das Werkzeug die Temperatur erreicht hat, wird sie für 5 Minuten gehalten, bevor die Heizung deaktiviert wird und das Werkzeug mindestens auf 40 °C abkühlt. Durch das Erweichen und anschließende Erkalten des Schmelzklebstoffes hat sich die Verbundfolie mit dem Formwerkzeug verbunden. Anschließend werden die Vakuumanschlüsse belüftet, die Verbundfolie verbleibt dabei im streckgezogenen Zustand und haftet auf dem Formwerkzeug. Anschließend wird die Folie umlaufend innerhalb des Rahmens aus Vakuumdichtband mit einer scharfen Klinge durchtrennt und die abgetrennten Randbereichen abgezogen. Sollten Teile der abgeschnittenen Randbereiche noch an dem Formwerkzeug kleben, werden diese mit einem Heißluftgebläse auf eine Temperatur oberhalb der mittleren Erweichungstemperatur des Schmelzklebstoffes erwärmt und können dann abgezogen werden.

Um den verbleibenden, nicht von der Folie bedeckten Bauteilbereich mit der Folie zu beaufschlagen, wird ein zweiter Folienzuschnitt über den verbleibenden, freiliegenden Bauteilbereich ausgebreitet und analog zur ersten Folienbahn präpariert. Dieser zweite Folienzuschnitt wird anschließend abermals leicht vorgespannt mit Vakuumdichtband auf dem Formwerkzeug fixiert. Das Vakuumband verläuft dabei im Bereich innerhalb des Bauteilbereiches auf der zuvor applizierten Folienbahn, so dass sich der erste und der zweite Folienzuschnitt hier überlappen. Anschließend wird der zweite Folienzuschnitt durch das Anlegen eines Vakuums zwischen Folie und Werkzeugform in das Formwerkzeug vakuum-streckgezogen. Das Werkzeug wird im Bereich des zweiten Folienzuschnitts erneut auf eine Temperatur von 110 °C erwärmt, diese Temperatur wird für 5 Minuten gehalten, bevor die Heizung deaktiviert wird und das Werkzeug erneut abkühlen. Auch dieser Zuschnitt der Verbundfolie hat sich mit dem mit dem Formwerkzeug verbunden. Nach dem Belüften des Vakuums wird dieser Zuschnitt umlaufend innerhalb des Rahmens aus Vakuumdichtband mit einer scharfen Klinge durchtrennt. Im Bereich der Überlappung mit dem ersten Folienzuschnitt erfolgt die Trennung so, dass ein bündiger Stoß der beiden Folienbahnen entsteht. Alternativ ist eine Trennung möglich, so dass die erste Folienbahn unbeschädigt auf dem Werkzeug verbleibt und die zweite Folienbahn mit dieser überlappt. Die abgetrennten Randbereiche werden abgezogen.

Nach der vollflächigen Applikation der Verbundfolie auf der Werkzeugform erfolgt der Aufbau von textilen, sowie harten Halbzeugen auf dem Formwerkzeug. Eines der harten Halbzeuge ist der Nabenanschluss, ein Halbzeug, das vornehmlich aus glasfaserverstärktem Kunststoff auf Epoxidbasis besteht und mit Anschlussflächen und Verbindungselementen zur Anbindung des späteren Rotorblattes an die Nabe ausgestattet ist.

Anschließend werden Abreißgewebe, perforierte Trennfolie, Fließhilfe, Vakuumleitungen zur Infusion sowie Absaugung des Harzes eingebracht. Abschließend wird Vakuumfolie aufgebracht und luftdicht durch Vakuumdichtband auf der Werkzeugform aufgebracht. Anschließend wird die Injektionsleitung verschlossen und der Lagenaufbau mittels einer Vakuumpumpe durch die Absaugleitung evakuierte (Absolutdruck: 50 mbar).

Während des Evakuierens wird die Werkezugform durch die Formenheizung auf 70 °C temperiert. Nachdem die Temperatur erreicht ist, werden 100 Masseanteile des epoxidischen Harzes EPIKOTE Resin MGS RIMR035c mit 28 Masseanteilen des Härters EPIKURE Curing Agent MGS RIMH037, beide vom Hersteller Hexion, angesetzt. Anschließend erfolgt die Infusion des Bauteiles durch in Injektionsleitung. Die Aushärtung des Bauteiles erfolgt bei den eingestellten 70 °C Formentemperatur, acht Stunden nach der Injektion wird die Formenheizung deaktiviert und Form und Bauteil kühlen auf Raumtemperatur ab.

Nach dieser Abkühlphase werden Vakuumfolie, perforierte Trennfolie, Fließhilfe und die eingebrachten Schläuche entfernt, bevor das Bauteil mit dem darauf verbleibenden Abreißgewebe aus dem Formwerkzeug entnommen wird. Die Trennebene verläuft dabei zwischen Verbundfolie und dem entformten Bauteil. Die Verbundfolie verbleibt während und nach der Entformung auf dem Formwerkzeug. Die Verbundfolie erlaubt die Herstellung weiterer Bauteile auf der Trennfolie, ihre trennenden Eigenschaften bleiben nach der Entformung erhalten, so dass weiter analoge Bauteile mit derselben Verbundfolie hergestellt werden können. von Faserverbundbauteilen für rbundfolien

Die Herstellung einer Rotorblatt Halbschale erfolgt analog zu Ausführungsbeispiel 4. Abweichend dazu wird bei diesem Beispiel der Halbschlauch außerhalb des Formwerkzeugs auf einem Schneidtisch ausgebreitet und die Polyethylen-Stützschicht dort entfernt. Zudem wird die Verbundfolie bereits auf dem Schneidtisch auf die für die Rotorblattform benötigte Kontur zurechtgeschnitten. Ebenfalls wird vor dem Ausbreiten in der Rotorblattform an den Positionen, an denen die Breite des Verbundfolienhalbschlauchs nicht ausreicht, ein auf die benötigte Kontur zurechtgeschnittener Abschnitt der Verbundfolie angeklebt, indem diese mit einem Überlapp von ca. 3 cm neben der Verbundfolienkante angeordnet wird und der Überlapp mit Druck und einer Erwärmung für ca. 20 Sekunden auf ca. 120 °C verklebt.

Anschließend wird die nun vorkonfektionierte Verbundfolie zusammengefaltet, aufgerollt und zur Rotorblattform transportiert. der Verbundfolie in der

Kommt es nach dem Fixieren der der Verbundfolie gemäß Ausführungsbeispiel 4 oder 5 zu einer lokalen Beschädigung, beispielsweise durch die Einlage der oben beschriebenen harten Halbzeuge, die bei der Bauteilherstellung zum Einsatz kommen, ist die Reparatur der Verbundfolie möglich. Dazu wird der beschädigte Folienbereich mit einer scharfen Klinge herausgetrennt, der beschädigte Teilbereich der Verbundfolie mit einem Heißluftgebläse auf eine Temperatur oberhalb der mittleren Erweichungstemperatur des Schmelzklebstoffes erwärmt und anschließend vom Formwerkzeug abgezogen.

Nach der lokalen Freilegung der Werkzeugform wird ein Folienzuschnitt der Verbundfolie mit Vakuumdichtband leicht vorgespannt auf dem auszustattenden Teilbereich der Form fixiert. Das Vakuumdichtband ist dabei auf dem angrenzenden, mit Verbundfolie ausgestatteten Formenbereich fixiert, die Verbundfolie überragt den Reparaturbereich und ist mit der Rückseite mit dem thermoplastischem Polyurethan-Schmelzklebstoff in Richtung des Formwerkzeuges orientiert. Anschließend wird das Luftvolumen zwischen der Folie und dem Formwerkzeug evakuiert, so dass sich der Folienzuschnitt an das Formwerkzeug anlegt. Das Evakuieren erfolgt durch eine zuvor eingebrachte Vakuumleitung. Zur Fixierung der Verbundfolie auf der Werkzeugoberfläche wird die Folie mit einem Heißluftgebläse auf eine Temperatur von 110 °C erwärmt.

Durch das Erweichen und anschließende Erkalten des Schmelzklebstoffes hat sich die Verbundfolie mit dem Formwerkzeug verbunden. Anschließend wird das Vakuum belüftet, die Verbundfolie verbleibt dabei im streckgezogenen Zustand und haftet auf dem Formwerkzeug.

Nach dem Belüften des Vakuums wird dieser Zuschnitt umlaufend innerhalb der Rahmens aus Vakuumdichtband mit einer scharfen Klinge durchtrennt. Im Bereich der Überlappung mit zu reparierenden Verbundfolie erfolgt die Trennung so dass ein bündiger Stoß der beiden Folienbahnen entsteht. Alternativerfolgt die Trennung so, dass die erste Folienbahn unbeschädigt auf dem Werkzeugverbleibt und die zweite Folienbahn mit dieser überlappt.

In den abgetrennten Randbereichen wird die Verbundfolie vom Formwerkzeug abgezogen, wobei die Trennung unterstützt wird mit einem Heißluftgebläse, dass die Randbereiche auf eine Temperatur naher der mittleren Erweichungstemperatur des Schmelzklebstoffes erwärmt.