CN107599557B - 具有由纤维增强的再生磨碎材料构成的层的形状稳定的复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种形状稳定的复合材料(10)，其具有两层柔韧层(12，14)，在这些层之间收纳有具有纤维增强的，包括热塑性粘合的纤维(26)的再生磨碎材料的层(20)，其中磨碎材料(22，24)的颗粒相互间和与柔韧层(12，14)材料锁合地连接，其特征在于：磨碎材料层(20)是多孔的。

Description

具有由纤维增强的再生磨碎材料构成的层的形状稳定的复合 材料
技术领域
本发明涉及一种形状稳定的复合材料，其具有两层柔韧层，在这些层之间收纳有一层具有纤维增强的，包括热塑性粘合的纤维的再生磨碎材料的层，其中磨碎材料的颗粒相互间和与柔韧层材料锁合地连接。
背景技术
例如由DE 10 2005 029 229 A1公知了一种这样的复合材料。这个公开文献公开了由长玻璃纤维增强的聚丙烯磨碎材料构成的板，在这些板内长玻璃纤维增强的聚丙烯磨碎材料位于两层无纺布垫之间。将由无纺布垫和设置在其间的磨碎材料构成的积层输送到一个热压机，在那里将所有熔化材料部分熔化，挤压和压实。结果因此是一个实心的，无夹杂气体的板，在该板内最初位于外侧的无纺布垫由磨碎材料的或/和无纺布垫本身的熔化的材料包围。因此使用长玻璃纤维增强的聚丙烯磨碎材料构成的所公知的板包括一个实心的聚丙烯母体，无纺布垫的不熔化的纤维部分包在该聚丙烯母体的位于更加外侧的区域内和磨碎材料的玻璃纤维包在这些区域之间。
由DE 101 47 527 A1公知：使用一种由两层柔韧的覆盖层和一层设置在这些覆盖层之间的，由粉碎的工业下脚料构成的芯层组成的垫状复合结构制作机动车内饰件。其中工业下脚料来源于经粉碎的，在初次生产其他的机动车内饰件时产生的边角余料。
边角余料混合有其他的组成成份。例如可以给边角余料增加机动车内饰件的经粉碎的旧废料，纤维或颗粒，诸如玻璃纤维，石棉，碳素纤维，聚丙烯纤维，聚酰胺-聚醚砜-纤维(Polyamid-PES-Faser)等。也可以给边角余料增加泡沫材料碎片。根据DE 101 47 527A1优选通过一个缝线系统(Fadensystem)，即例如通过将覆盖层相互缝合构成由柔韧覆盖层和位于其间的，具有粉碎的工业下脚料的芯层组成的垫状复合结构。作为补充，可以在粉碎的工业下脚料中掺入颗粒状的粘合剂，该粘合剂在随后对垫状复合结构的加工中在压力作用和热作用下熔化并在冷却后重新凝固。
由DE 10 2005 027 257 A1公知了具有一个由长玻璃纤维增强的聚丙烯磨碎材料构成的芯和由三层复合薄膜构成的覆盖层的压合板。覆盖层的复合薄膜在指向磨碎材料的侧面上具有一层聚丙烯层，该聚丙烯层可以与芯层的长玻璃纤维增强的聚丙烯磨碎材料进行材料锁合的焊接连接。
具有至少一层由纤维增强的再生磨碎材料构成的层的，所公开的复合材料的缺点是它的吸音能力差。这一点使它不适合于投入到减少声音发出的应用中，在这些应用中希望降低声音发出，因而在那里此外不得不从初次生产起就使用价格高的复合材料。
发明内容
因此本发明的目的是如下地进一步发展文首述及类型的，形状稳定的复合材料，即它相对现有技术中众所周知的复合材料具有提高的吸音效果，其中为了将复合材料的制造成本保持在低水平和为了通过产生的生产下脚料的再利用将其他的生产范围内的废物处理费用保持在微小水平，此外应该使用用于构成复合材料的再生磨碎材料。
根据本发明，这个目的通过这种类型的，形状稳定的，其内的磨碎材料层是多孔的复合材料得以实现。
通过磨碎材料层的多孔性，磨碎材料层和因此形状稳定的复合材料总体上是吸音的。通过选择或调节磨碎材料层的多孔性可以改变或调节吸音的程度以及吸收频率范围。
为了进一步增强复合材料的吸音效果，优选柔韧层或覆盖层也是多孔的。
磨碎材料层的多孔性-以及优选柔韧层的多孔性-为开放的多孔性，因而磨碎材料层就本身来说，然而总体上优选复合材料，允许气体沿着厚度方向通过，其中磨碎材料层或优选整个复合材料针对这个气流施加一个流动阻力。
复合材料可以具有例如1000或1500g/m2至5000g/m2的单位面积重量。其中复合材料的流动阻力随着单位面积重量累进地上升，从一个在单位面积重量约为1500g/m2时的例如200至250Pas/m的特定区域的(flaechenspezifisch)流动阻力直到一个在单位面积重量约为5000g/m2时的约1800至1900Pas/m的特定的流动阻力。其中能够清楚地看到特定的流动阻力的累进的上升，即流动阻力在约2500g/m2的单位面积重量时可以在350与450Pas/m之间，而在约4000g/m2的单位面积重量时则在950与1050Pas/m之间。
通过再生磨碎材料收纳在其间的柔韧层的构造变化可以与再生磨碎材料无关联地改变流动阻力。
再生磨碎材料为了它以后可能的重复再利用优选是种类纯正的，就是说，再生磨碎材料层的磨碎材料颗粒具有基本上，例如在重量百分比至少为90％时，优选在重量百分比至少为94％时，同样的内容和构造，例如因为它们都来源于同样的初级产品。
优选磨碎材料颗粒是LWRT-材料，即一种轻质纤维增强热塑性塑料(LWRT＝“LowWeight Reinforced Thermoplast”(轻型增强热塑性复合材料))，因而磨碎材料颗粒已经具有颗粒固有的第一多孔性。在将复合材料加工成一个板状的半成品时可以继续保持这个源自作为LWRT-磨碎材料的磨碎材料颗粒的天然的第一多孔性，因为将恰好这样多的热量引入由两个柔韧层和设置在其间的再生磨碎材料构成的层的原构造(Lagen-Rohaufbau)内足够使磨碎材料颗粒在它们的颗粒界面上-并优选仅仅在它们的颗粒界面上-熔化，使得磨碎材料颗粒在压力下在它们的已熔化的颗粒界面上能够相互融合，而颗粒内部的多孔性不因此发生变化。
通过这种方式方法，可以以一个颗粒界面贴靠在一个柔韧层上的或者通过一个压模内的压力与这个层接触的磨碎材料颗粒能够与接触它们的柔韧层熔化连接，使得不仅在磨碎材料颗粒相互之间，而且还在柔韧层与磨碎材料颗粒之间存在一个材料锁合的连接。优选这个材料锁合的连接由一方面在柔韧层内和另一方面在磨碎材料颗粒内存在的相容的热塑性塑料实现，使得本发明的形状稳定的复合材料优选不含附加的粘合剂。
形状稳定的复合材料的制造过程如上面对其说明的那样由此是一种烧结过程，在该烧结过程中磨碎材料颗粒仅仅在它们的外侧表面(颗粒界面)上熔化，因而通过需加工的积层上的压力可以在颗粒相互之间和在颗粒与柔韧层之间构成所述的熔化连接。
然而也可以考虑：例如当应该构成一个比初级磨碎材料更强压实的复合材料时或/和当形状稳定的复合材料应该具有更高的机械强度时，使磨碎材料颗粒完全融化。当-如原则上优选的那样-将LWRT-再生材料用作磨碎材料时，然后甚至在磨碎材料颗粒内的热塑性粘合塑料完全融化时也可以继续保持颗粒内的第一多孔性。然而因为在完全熔化的情况中比当仅仅使颗粒界面熔化时更多的热塑性塑料材料可以流动，可以在颗粒相互之间以及在颗粒与柔韧层之间实现更加牢固的连接。
磨碎材料层除了颗粒内存在的第一多孔性之外可以具有颗粒之间的第二多孔性，例如因为在颗粒之间形成仅仅充满气体的穹隅(Zwickel)。根据制造复合材料时层的原构造的压实度，可以继续保持这些穹隅。颗粒之间的这个第二多孔性也有助于吸音。因此第二多孔性与第一多孔性相比可以在一个不同的频率范围内起吸音的作用。
通常第二多孔性的平均微孔尺寸大于第一多孔性的平均微孔尺寸。这一点还取决于再生磨碎材料内的磨碎材料颗粒的所使用的平均颗粒尺寸。通常第二多孔性的平均微孔尺寸比第一多孔性的平均微孔尺寸大系数5以上，或甚至大系数10以上。
磨碎材料层上的纤维重量份额优选在重量百分比的18与32％之间，特别优选在重量百分比的20与29％之间。多孔性在体积百分比的50与90％之间，优选在体积百分比的70与90％之间。这意味着：由一种磨碎材料颗粒占领的体积的气体份额优选大于固体份额。
由于磨碎材料颗粒优选由一种LWRT-材料制成，所以优选：磨碎材料颗粒通过一种热塑性粘合塑料，特别是通过聚烯烃，粘合的纤维由一种在粘合塑料的熔化温度时形状稳定的，包括特别是玻璃纤维，矿物纤维，天然纤维，由一种热固塑料或者由一种具有比粘合塑料更高的熔点的热塑性塑料构成的纤维的材料，特别是由热塑性粘合的纤维构成。优选热塑性粘合塑料是聚丙烯和增强纤维是玻璃纤维，尽管这不是唯一优选的解决方案。例如也可以使用由聚酯构成的，例如由PET(聚对苯二甲酸乙二酯)构成的纤维。
在制作复合材料时可以将磨碎材料颗粒以简单的方式倾倒或抛撒在柔韧层中的，然后构成下部层的一层上，并用第二柔韧层遮盖，因而然后可以将这个夹层毛坯结构(Lagen-Rohanordnung)输送给加压处理和热处理。磨碎材料颗粒-这些磨碎材料颗粒在成品的复合材料中作为这样的磨碎材料颗粒依然是可以辨认出的-能够根据复合材料的功能取向具有1至4mm的范围内的最常见的颗粒尺寸，其中优选的最常见的颗粒尺寸然后在2与4mm之间的范围内。可以考虑一种另外的本发明复合材料，该复合材料使用更大的磨碎材料颗粒。在这种复合材料中最常见的颗粒尺寸在2至8mm的范围内，其中最常见的颗粒尺寸然后优选在4至8mm的范围内。优选磨碎材料颗粒的90％以上，甚至95％以上在上面分别列出的较宽的，即从1至4mm的或从2至8mm的范围内。同样优选磨碎材料颗粒的50％以上，在2至4mm的范围的情况中甚至70％以上在上述优选的较小的颗粒尺寸范围内。
可以在磨碎材料颗粒内发现的最常见的纤维长度优选在1至4mm，优选在1.5至3mm的范围内。
磨碎材料层除了热塑性粘合塑料和由此粘合的增强纤维之外还可以具有微量的聚酯和其他的材料，例如穿过LWRT-初级产品上的覆盖层，如无纺布或薄膜也可以在由此制成的磨碎材料内发现这些材料。
磨碎材料层包括金属箔部分已经证明有益于提高吸音或者原则上有益于提高在此讨论的，具有再生磨碎材料的复合材料的减少声音发出的效果。这些金属箔部分可以构成声反射面，这些声反射面延长声音沿着厚度方向穿过复合材料的行程，因而对于声音穿透来说复合材料的有效厚度可以相对它的实际的实体厚度得到增加。因此可以增强通过多孔的材料实现的吸音。
优选金属箔部分随机分散地和不具方向性地存在于磨碎材料层内。金属箔部分的优选的平均直径大致与用于最常见的颗粒尺寸的上述优选的尺寸相符。
优选金属箔部分位于磨碎材料颗粒的颗粒界面上，使得它们在将磨碎材料倾倒或抛撒在一层柔韧层上时与承载它们的颗粒的位置粘合。因此可以防止磨碎材料颗粒与金属箔部分分离，如它在分离地，松散地倾倒一方面颗粒和另一方面金属箔部分时令人担心的那样，例如由于在沿着生产进展方向输送柔韧层时的振动。
可以以简单的方法通过如下方式实现将金属箔部分粘合在磨碎材料颗粒上，即将具有平面地设置在其上的金属箔的LWRT-原材料加工成磨碎材料。金属箔可以单侧地或双侧地设置在LWRT-原材料上。金属箔和因此还有由它们产生的金属箔部分可以微孔化，使得它们不仅具有反射的效果，而且还可以部分地使声音穿过。
使用从一侧或两侧覆盖有金属箔，特别是铝箔的LWRT-材料的磨碎过程中获得的磨碎材料颗粒此外保障了磨碎材料颗粒不完全由金属箔包围，使得它们具有足够的颗粒界面表面区域，这些颗粒界面表面区域可以通过熔化导致与其他的磨碎材料颗粒材料锁合的连接。由此磨碎材料颗粒即使在它们在它们的颗粒界面上具有金属箔部分的情况中也同样能够在它们的颗粒界面上相互熔化连接。
柔韧层中的一层或两层可以具有无纺布或/和金属箔，特别是微孔化的金属箔，或/和塑料薄膜。无纺布可以具有各种不同材料的纤维，其中优选无纺布中可以具有由磨碎材料颗粒的热塑性粘合塑料或由至少一种与这种塑料相容的塑料构成的粘合纤维。例如无纺布可以以同样的重量份额具有聚烯烃纤维和聚酯纤维，特别是聚丙烯纤维和PET纤维。一层或两层柔韧层的单位面积重量优选可以在200与400g/m2之间，特别优选在250与350g/m2之间。为了防止纤维从再生磨碎材料中向外排出可以设置实心的塑料薄膜或者，和为了防止湿气进入多孔的再生磨碎材料层内这一点更加重要。为了防止或者至少延迟燃烧扩大到由本发明复合材料制成的构件上，金属箔可以设置为阻燃屏障。金属箔可以在它的指向再生磨碎材料层的侧面上设置一层增加附着力的层，以便将它与柔韧层中的一层或磨碎材料层连接。
在其间收纳再生磨碎材料层的柔韧层本身又可以是多层的和例如既包括无纺布也包括微孔化的金属箔或者无纺布和塑料薄膜或者所有三种组成部分。
形状稳定的复合材料可以具有一层以上的再生磨碎材料层，其中优选在两层再生磨碎材料层之间设置一层柔韧层，例如再次是无纺布，金属箔或/和塑料薄膜。
复合材料作为半成品优选具有5至12，特别优选7至9mm之间的范围内的厚度。当复合材料的和由其构成的构件的吸音比需要的构件强度和构件刚性优先时，复合材料可以构造得更厚，例如构造有10至25mm，优选12至20mm的厚度。
可以将此处提出的复合材料在进一步将它加工成一个构件时局部不同强度地压实，使得形状稳定的复合材料在不同的位置上具有不同的厚度和密度。这一点主要适用于由此制成的平面的，本发明同样涉及的复合材料构件。
可以由柔韧层包围的上述金属箔具有45至150μm的优选厚度。金属箔可以是球形的(kalottiert)或有棱角的(nopaliert)或如上面已经简述的那样穿孔的，特别是微孔化的。
优选为聚丙烯薄膜的塑料薄膜作为柔韧层或柔韧层的组成部分具有100至300μm的范围内的厚度。
本发明还涉及一种由形状稳定的复合材料-如上面对它说明的那样-或者在其参与下制成的，平面的复合材料构件，其中应该如下地理解“平面的”，即复合材料构件沿着它的厚度方向比沿着它的两个既与厚度方向也相互垂直的平面延伸方向具有小得多的尺寸。厚度方向可以局部不同地定向，因为平面的复合材料构件为了它的-特别是在机动车内的-应用，可以局部围绕至少一根与厚度方向的局部延伸轴线垂直的弯曲轴线弯曲。实际上，至少在如上所述构成的形状稳定的复合材料的参与下构成的，平面的复合材料构件将围绕多根不同定向的弯曲轴线弯曲。
附图说明
下面借助附图进一步详细地阐述本发明。其示出：
图1为本发明的形状稳定的复合材料的粗略示意的横截面图。
具体实施方式
在图1中示出的是一般标注为10的本发明的形状稳定的复合材料的实施例的横截面图。复合材料10包括第一和第二柔韧层12或14，这些层在所示出的实例中分别制成为无纺布层。无纺布层12和14可以分别具有不同的纤维，例如由聚烯烃，特别是由聚丙烯构成的热塑性粘合纤维16和由一种在热缩性粘合纤维16的热塑性粘合塑料的熔化温度的情况中形状稳定的材料构成的增强纤维18。例如增强纤维18可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。
作为对无纺布层12和14的补充或以外的可选，柔韧层12和14可以具有其他的或另外的层，例如一种实心的塑料薄膜或/和一种金属箔，特别是一种微孔化的铝箔。
在柔韧层12和14之间具有一层由LWRT-再生材料构成的磨碎材料层20。磨碎材料层20包括大量的磨碎材料颗粒22、24等，这些磨碎材料颗粒存在于取决于所选择的磨碎方法的粒度分布中。例如磨碎材料层20的磨碎材料颗粒22、24等具有0.5至8mm的平均颗粒直径，其中颗粒22、24的90％具有2至8mm的平均直径。
磨碎材料颗粒22、24等在所示出的实例中包括热稳定的纤维，例如玻璃纤维26，这些玻璃纤维与无纺布层12和14的纷乱纤维相比制作成直线的纤维。这些玻璃纤维26通过一种热塑性的粘合塑料28相互连接。热塑性的粘合塑料28最初，即在现在作为LWRT-再生材料存在的LWRT的最初制造时作为类似于无纺布层12和14中的热塑性的粘合纤维16的纤维存在。如对于LWRT来说众所周知的那样，粘合纤维被熔化并且将热稳定的玻璃纤维26浸润，使得在LWRT冷凝中产生玻璃纤维26的热塑性粘合。这个结构依然存在于颗粒22、24等内。
在颗粒22和24内的热塑性结合的玻璃纤维26之间构造有第一多孔性的微孔30，该多孔性只能在颗粒内部见到。
另外，在磨碎材料颗粒22、24等之间的区域内存在具有微孔32的第二多孔性，可以准确地将这些微孔称为中间体-微孔32。第二多孔性的微孔32的微孔尺寸明显地大于磨碎材料颗粒22、24等内的第一多孔性的微孔30的平均微孔尺寸。
微孔22、24等在它们的颗粒界面22a、24a等上相互材料锁合地连接。颗粒22、24等同样利用它们的颗粒界面22a与无纺布层12和14材料锁合地连接，更确切地说特别是借助两个层12和14内的粘合纤维16。
在制作复合材料10中首先将磨碎材料松散地抛撒或倾倒在下部的无纺布层14上并利用上部的无纺布层12遮盖这个抛撒或倾倒。将这个夹层毛坯结构输送给一个可加热的压模，在该压模内颗粒22、24等的颗粒界面22a、24a通过热量引入熔化，而更深地位于颗粒内部的区域则未加温到粘合塑料28熔化。相互邻接的颗粒22、24等的相互接触的颗粒界面22a、24a这样经过共同的，在颗粒界面区域内熔化的粘合塑料28材料锁合地相互连接。同时在夹层毛坯结构上施加压力，使得复合材料或收纳在其内的磨碎材料层20具有一个粒度可辨的烧结状结构，该结构的颗粒在它们的表面区域内-并且优选只在这些表面区域内-通过熔合相互材料锁合地连接。
粘合纤维16也在热量引入夹层毛坯结构中时部分地熔化，因而还发生无纺布层12和14与颗粒22、24在它们的颗粒界面22a、24a上的材料锁合的连接。
通过使用LWRT-再生材料可以经济地制造具有足够高的机械强度的复合材料10，其中它由于所述的多孔性既在颗粒22、24等内也在颗粒之间具有很好的吸音特性。
颗粒22、24等可以在它们的颗粒界面22a、24a上部分地由金属箔34覆盖，如这一点在图1中右上方粗略示意地表示的那样。
金属箔部分34优选由磨碎至少一侧覆盖有金属箔的LWRT构件造成。金属箔部分34构成在磨碎材料层20内随机地排列和取向的声音反射器，这些声音反射器有效地延长声音沿着厚度方向D穿过复合材料10的路径并通过这种方式增强对它的吸收。
图1的形状稳定的复合材料10可以通过热作用下的挤压制成三维的形状。优选可以由平面的复合材料10制作壳构件，这些壳构件很好地适合于车辆内的功能区的吸音的护板。

Claims (11)

1.一种形状稳定的复合材料(10)，其具有两层柔韧层(12，14)，在这些层之间收纳有具有纤维增强的，包括热塑性粘合的纤维(26)的再生磨碎材料的层(20)，其中磨碎材料颗粒(22，24)相互间以及磨碎材料颗粒(22，24)与柔韧层(12，14)之间材料锁合地连接，其特征在于，再生磨碎材料的层(20)是多孔的，并且磨碎材料颗粒由一种LWRT-材料制成，其中，再生磨碎材料的层(20)包括金属箔部分(34)。
2.根据权利要求1所述的形状稳定的复合材料(10)，其特征在于，再生磨碎材料的层(20)具有磨碎材料颗粒(22，24)，这些磨碎材料颗粒在它们的颗粒界面(22a，24a)上相互熔化连接，其中磨碎材料颗粒(22，24)在它们的颗粒界面(22a，24a)内具有第一多孔性。
3.根据权利要求2所述的形状稳定的复合材料(10)，其特征在于，再生磨碎材料的层(20)在磨碎材料颗粒(22，24)之间具有第二多孔性。
4.根据权利要求3所述的形状稳定的复合材料(10)，其特征在于，第二多孔性的平均微孔尺寸比第一多孔性的平均微孔尺寸大系数5以上。
5.根据权利要求1所述的形状稳定的复合材料(10)，其特征在于，磨碎材料颗粒(22，24)通过热塑性粘合塑料(28)粘合的纤维由包括在热塑性粘合塑料(28)的熔化温度时形状稳定的材料。
6.根据权利要求5所述的形状稳定的复合材料(10)，其特征在于，磨碎材料颗粒(22，24)相互间通过热塑性粘合塑料(28)材料锁合地连接。
7.根据权利要求1所述的形状稳定的复合材料(10)，其特征在于，磨碎材料颗粒(22，24)具有在1至4mm的或者在2至8mm的范围内的颗粒尺寸。
8.根据权利要求1所述的形状稳定的复合材料(10)，其特征在于，磨碎材料颗粒(22，24)具有在1至4mm的范围内的纤维长度。
9.根据权利要求1所述的形状稳定的复合材料(10)，其特征在于，再生磨碎材料的层(20)具有磨碎材料颗粒(22，24)，这些磨碎材料颗粒在它们的颗粒界面(22a，24a)上相互熔化连接，其中金属箔部分(34)位于磨碎材料颗粒(22，24)的颗粒界面(22a，24a)上。
10.根据权利要求1所述的形状稳定的复合材料(10)，其特征在于，一层或两层柔韧层(12，14)具有无纺布或/和金属箔或/和塑料薄膜。
11.一种平面的复合材料构件，该复合材料构件沿着它的厚度方向(D)比沿着它的两个既与厚度方向(D)垂直也相互垂直的平面延伸方向具有小得多的尺寸，其包括根据前述权利要求中任意一项所述的复合材料(10)，其中复合材料构件局部围绕至少一根与厚度方向(D)的局部延伸轴线垂直的弯曲轴线弯曲。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5122398A (en) * 1989-10-31 1992-06-16 Basf Aktiengesellschaft Recyclable bumper system
DE10147527A1 (de) * 2001-09-26 2003-04-24 Ced Entsorgungsdienst Chemnitz Kraftfahrzeuginnenteile und Verfahren zu deren Herstellung
CN101132952A (zh) * 2005-02-21 2008-02-27 开若姆科技株式会社 具有多层结构的机动车内饰产品用部件

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19959652A1 (de) * 1999-12-10 2001-06-13 Basf Ag Sandwichplatte
DE102005027257B4 (de) 2005-06-13 2008-08-28 Ahlmann, Ulrich Gepresste Platte aus langglasfaserverstärktem Polypropylen mit einer Oberfläche aus Verbundfolie
DE102005029229A1 (de) 2005-06-23 2007-01-04 Ahlmann, Ulrich Gepresste Platte aus langglasfaserverstärktem Polypropylen mit einer Oberfläche aus kompaktiertem polypropylenhaltigem Vlies
KR100951958B1 (ko) * 2008-12-15 2010-04-09 엔브이에이치코리아(주) 차량용 경량 천정재
ES2385459T3 (es) * 2009-10-09 2012-07-25 Borealis Ag Material compuesto de fibra de vidrio de procesabilidad mejorada

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5122398A (en) * 1989-10-31 1992-06-16 Basf Aktiengesellschaft Recyclable bumper system
DE10147527A1 (de) * 2001-09-26 2003-04-24 Ced Entsorgungsdienst Chemnitz Kraftfahrzeuginnenteile und Verfahren zu deren Herstellung
CN101132952A (zh) * 2005-02-21 2008-02-27 开若姆科技株式会社 具有多层结构的机动车内饰产品用部件

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