CN113056367A - 用于安全气囊盖的复合结构和复合结构的缝纫产品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合结构、一种用于制造所述复合结构的方法、一种包含复合结构的缝纫产品以及一种用于制造缝纫产品的方法。复合结构具有根据DIN 53505的20至45的肖氏A硬度并且按照顺序具有泡沫层、覆盖层和漆层，其中，所述泡沫层具有40至100kg/m3的密度和20至80％的凝胶含量并且包含聚烯烃，覆盖层具有0至20％的凝胶含量、是热塑性的并且包含至少两个紧密的子层，所述子层分别具有至少一个在聚烯烃和聚氯乙烯中选择的热塑性塑料。

Description

用于安全气囊盖的复合结构和复合结构的缝纫产品
技术领域
本发明涉及一种作为用于安全气囊盖的敷层的复合结构、一种缝纫产品以及一种用于制造复合结构和缝纫产品的方法。
背景技术
安全气囊在机动车中集成在不同的部位上、例如在方向盘、仪表盘、门、座椅和车顶覆板中。为了安全气囊的可靠的工作模式而需要的是，塑料承载体在其所有的层中具有一个或多个材料薄弱部、所谓的额定断裂位置，所述材料薄弱部限定安全气囊的发射通道。在安全气囊的盖的区域中通常的是，安全气囊的盖在安全气囊活门的区域中设有所谓的断裂接缝，从而所述断裂接缝在碰撞时无阻碍地断开并且安全气囊可以展开。
然而出于视觉原因或由于外观设计机动车制造商越来越多地要求，例如副驾驶员侧安全气囊在朝向乘客的一侧不可见地构造，所述副驾驶员侧安全气囊集成在仪表盘中。为此，具有集成在其中的安全气囊活门的仪表盘设有无断裂接缝的敷层。
然而所述敷层必须在安全气囊活门的区域中具有材料薄弱部，从而确保可靠的安全气囊发射，也就是说，确保在碰撞时安全气囊活门可靠地开启并且安全气囊展开。敷层在安全气囊发射时沿着材料薄弱部的断开此外必须在预给定的时间窗口内实现。同样无论如何必须避免由于敷层的飞来飞去的碎片导致的不可控的碎屑飞溅。
替代具有材料薄弱部的安全气囊盖敷层可以使用薄膜材料。所述薄膜材料必须满足所需的断裂特性，其中，在确定的预定时间内必须展开安全气囊，避免碎屑飞溅并且确保保护乘客。
在搪塑皮层或喷塑皮层中，在所制造的皮层下方施加泡沫。所述泡沫同时与稳定的承载部分连接。在所述结构中，在安全气囊开启时安全气囊活门被袋子抵抗泡沫被推动，所述泡沫在此断裂。
在另外的过程中，活门碰到两层的紧密薄膜结构的紧密的内层上，所述内层由于其明显更高的强度和延展性不会立即断裂，而是首先被拉伸。
对于高级车辆使用PVC-或PUR-材料作为用于仪表盘的敷层。在此，间隔保持材料(Spacer，衬垫)通常用作触感层。最近开发出了所谓的“多眼”间隔保持材料，所述多眼间隔保持材料可以在无材料薄弱部的情况下用于安全气囊盖。
在DE 10 2014 213 974 A1中描述了泡沫薄膜层压板用于安全气囊盖的应用。在那里所述的泡沫薄膜层压板包括紧密的覆盖层和在覆盖层下侧上的、至少350kg/m3的密度的泡沫层，其中，覆盖层具有外层和内层。
在DE 10 2016 206 340 A1中也描述了薄膜层压板用于安全气囊盖的应用。在那里所述的薄膜层压板包括紧密的覆盖层和在覆盖层下侧上的、在0.5至4mm的范围内的厚度和40至200kg/m3的密度的泡沫层，其中，所述覆盖层可以两层地构造。
所述复合结构的缺点是，低的柔韧性和柔软度，特别是当泡沫层的密度高时。另一方面，所述结构可能具有小的厚度。由此在触感以及在加工时的操作方面是不利的。
发明内容
现有技术未公开下述复合结构，所述复合结构一方面在无材料薄弱部的情况下具有作为安全气囊盖的良好的特性、特别是断裂特性，并且另一方面是柔软的和柔韧的，从而在触感和在加工时的操作方面是有利的。所述复合结构特别是应该易于缝合。
因此，本发明的任务在于提供具有改善的例如断裂特性、触感、褶皱形成和在加工时、特别是在缝合时的操作等特性的组合的复合结构和缝纫产品。
该任务通过提供根据附带的权利要求的复合结构和缝纫产品来解决。
本发明的内容尤其是以下点[1]至[15]：
[1]一种复合结构，其具有根据DIN 53505的20至45的肖氏A硬度，所述复合结构按照顺序具有泡沫层、覆盖层和漆层，其中，泡沫层具有40至100kg/m3的密度和20至80％的凝胶含量并且包含聚烯烃，并且覆盖层具有0至20％的凝胶含量、是热塑性的并且包含至少两个紧密的子层，所述子层分别具有至少一个在聚烯烃和聚氯乙烯中选择的热塑性塑料。
[2]根据[1]所述的复合结构，其中，覆盖层的凝胶含量是3至15％，覆盖层的子层包含聚烯烃，并且覆盖层的最接近于泡沫层的子层具有75至95的肖氏A硬度，并且与该子层连接的子层具有较小的肖氏A硬度。
[3]根据[1]所述的复合结构，其中，覆盖层的凝胶含量是1至5％，覆盖层的子层聚包含氯乙烯并且共同具有30至60的肖氏A硬度。
[4]根据点[1]至[3]中任一项所述的复合结构，所述复合结构在无材料薄弱部的情况下适合作为用于安全气囊盖的能断裂的敷层。
[5]根据前述点中任一项所述的复合结构，其中，泡沫层的聚烯烃包含聚丙烯或者由聚丙烯构成。
[6]根据前述点中任一项所述的复合结构，其中，在泡沫层和覆盖层之间布置0.05至1mm的厚度的纺织层。
[7]根据前述点中任一项所述的复合结构，其中，泡沫层的厚度为1至5mm，并且覆盖层的厚度为0.2至1mm。
[8]根据前述点中任一项所述的复合结构，其中，泡沫层由磨削的泡沫构成。
[9]一种用于制造根据点[1]至[8]中任一项所述的复合结构的方法，其中，覆盖层的子层包含热塑性的聚烯烃，并且在泡沫层和覆盖层之间不纺织层布置，其中，该方法按照给出的可替换的顺序中的一个顺序包括以下步骤(i)至(iii)：
(i)将覆盖层的子层压合并且热层合到泡沫层上，
(ii)给覆盖层上漆并且，
(iii)如果所述复合结构具有颗粒，则进行压印以形成颗粒；
或者
(i)将覆盖层的子层压合，
(ii)给覆盖层上漆并且，
(iii)如果所述复合结构具有颗粒，则进行压印以形成颗粒并且热层合到泡沫层上。
[10]一种用于制造根据点[1]至[8]中任一项所述的复合结构的方法，其中，覆盖层的子层包含热塑性的聚烯烃，并且在泡沫层和覆盖层之间布置纺织层，其中，该方法包括以下步骤：
(i)将覆盖层子层压合，
(ii)给覆盖层上漆，
(iii)将覆盖层和泡沫层热熔粘接到纺织层上并且，
(iv)如果复合结构具有颗粒，则压印所述结构，
其中，所述步骤按照给出的顺序或者按照顺序(i)、(iii)、(ii)和(iv)实施。
[11]一种用于制造根据点[1]至[8]中任一项所述的复合结构的方法，其中，覆盖层的子层包含热塑性的聚氯乙烯，并且在泡沫层和覆盖层之间布置纺织层，其中，该方法包括以下步骤：
(i)提供具有覆盖层的层合上的子层的纺织层
(ii)给覆盖层上漆，
(iii)如果复合结构具有颗粒，则压印所述结构，并且
(iv)将泡沫层热熔粘接到纺织层上。
[12]一种缝纫产品，其通过将根据点[1]至[8]中任一项所述的复合结构的至少两个层缝合获得。
[13]根据[12]所述的缝纫产品，其中，所述产品能够通过如下方式获得，将复合结构搭上，使泡沫材料层相互贴靠，并且将复合结构的这两个部分在接触区域中缝合。
[14]根据[12]或[13]所述的缝纫产品，其中，在缝合之前将泡沫层在接缝的区域的厚度减小。
[15]一种根据点[1]至[8]中任一项所述的复合结构或者根据点[12]至[14]中任一项所述的缝纫产品作为用于车辆内室中的构件的敷层材料的应用。
根据本发明的复合结构具有断裂特性，所述断裂特性满足在安全气囊开启时的要求，而不必削弱复合结构或装饰材料。因此，一方面避免可见的评估为设计中的缺陷的薄弱线。
然而主要的优点在于，可以降低制造成本。根据本发明的复合结构实现成本低廉的对价格高昂的具有间隔保持材料的PVC-或PUR-材料的替代方案。根据本发明的复合结构的可缝合性特别是实现了作为对所提及的材料的替代方案的应用。根据本发明的复合结构由此也可以使用在高级车辆中。
根据本发明的复合结构具有在弯折时少的褶皱形成。由此，所述复合结构能够更容易地被操作并且特别是实现更容易的缝合。
基于特定的多层结构，根据本发明的复合结构具有其他特性，所述特性在缝合时是有利的。所述特性特别是接缝强度、即高的缝口拉断力以及高的断裂强度。
基于紧密的外层的小的厚度，在所述层中的材料基层可以这样选择，以使得可以满足特定的要求、例如表面稳定性、光泽度、颗粒图案、耐老化性和类似要求。
一个另外的优点是根据本发明的复合结构的容易的可回收性，当聚烯烃泡沫和热塑性的聚烯烃用作覆盖层时，因为它们属于同一化合物族。
附图说明
图1示出根据本发明的复合结构的断裂拉伸实验的结果(实例4：虚线；实例6：点状线)以及现有技术的复合结构的断裂拉伸实验的结果(C212：实线)。
具体实施方式
根据本发明的复合结构是肖氏A硬度根据DIN 53505的20至45的复合结构，该复合结构按照顺序具有泡沫层、覆盖层和漆层，其中，泡沫层具有40至100kg/m3的密度和20至80％的凝胶含量并且包含聚烯烃，并且覆盖层具有0至20％的凝胶含量、是热塑性的并且包含至少两个紧密的子层，所述子层分别具有至少一个在聚烯烃和聚氯乙烯中选择的热塑性塑料。
下述复合结构是优选的，在该复合结构中，覆盖层是热塑性的并且由至少两个基于聚烯烃的子层构成，其中，在泡沫层和覆盖层之间不包含粘合剂。
在一个实施方式中，复合结构具有带有三个子层的覆盖层，其中，所有三个子层基于聚烯烃或者基于PVC。在热塑性的聚烯烃的情况中特别优选的是，覆盖层的最接近于泡沫层的、即内部的子层和外部的子层具有相同的成分，而中间的子层具有另外的成分。
特别优选地，根据本发明的复合结构按照顺序包括基于聚丙烯的、1.0至5.0mm的厚度的、磨削的泡沫层、0.2至1.0mm的厚度的覆盖层和1至30μm的厚度的漆层和必要时在泡沫层和覆盖层之间的0.05至1.0mm的厚度的纺织层，其中，复合结构必要时具有80至220％的断裂拉伸率。
根据本发明的复合结构优选地适合作为用于安全气囊盖的能断裂的敷层。表述“适合作为用于安全气囊盖的能断裂的敷层”是指，根据本发明的复合结构布置在安全气囊盖的区域中，盖板的额定断裂位置位于那里。在触发安全气囊时、即在安全气囊发射时，所述额定断裂位置断裂并且引起根据本发明的复合结构断裂。
根据本发明的复合结构由此可以具有期望的特性、例如在缝合时容易的可加工性，复合结构不允许过硬。因此，根据本发明的复合结构的肖氏A硬度优选地为20至45并且更加优选地30至45。
根据本发明的复合结构优选地不具有材料薄弱部。表述“材料薄弱部”可以是指任何物理的薄弱部并且涉及例如下述区域，在所述区域中去除材料以形成额定断裂线、或断裂接缝或穿孔线。根据本发明的复合结构优选地“无材料薄弱部”，也就是说，所提及的材料薄弱部在根据本发明的复合结构中不存在。
由此防止消极地影响安全气囊展开或者所谓的突然膨胀，优选的是，复合结构的所有层尽可能同时断裂。根据本发明的复合结构的断裂拉伸率(根据ISO 1421)处于优选地60和250％之间、特别优选地80和220％之间并且更加优选地在之间100和200％。复合结构的另外的层的断裂拉伸率优选地处于相同范围内，其中，每个层的断裂拉伸率与复合结构的断裂拉伸率之差小于50％、特别优选地小于20％并且更加优选地小于10％。
各个层之间的粘合力根据ISO 2411优选地如此大，以使得在不破坏所述层的情况下不能将两个层、即覆盖层和泡沫层以及必要时覆盖层和纺织层以及纺织层和泡沫层分开。特别优选的是，在不破坏泡沫层(泡沫分离)的情况不能将泡沫层从与其连接的覆盖层或纺织层分开。所述目的可以通过适当选择覆盖层或者覆盖层的贴靠在泡沫层上的子层的热塑性材料或者使泡沫层与纺织层连接的粘合材料的类型实现。
为了适合于缝合重要的是，根据本发明的复合结构具有适合的缝口拉断力。所述缝口拉断力根据DIN EN ISO 23910优选地为至少40N。
泡沫层
泡沫材料层包含聚烯烃泡沫或者由聚烯烃泡沫构成。聚烯烃可以用于所述泡沫中，聚烯烃下面进一步关于热塑性的聚烯烃来描述。在一个优选的实施方式中，泡沫材料层由聚丙烯泡沫(PP-泡沫)构成或者包含聚丙烯泡沫(PP-泡沫)。聚丙烯(PP)在此理解为下述聚合物或共聚物，所述聚合物或共聚物的丙烯的重量份额>50重量百分比。
在泡沫层的聚烯烃中可以包含通常的添加剂、例如润滑剂、稳定剂、填充材料例如无机填充材料和/或颜料。
下面进一步关于覆盖层描述的热塑性的聚烯烃(TPO)也可以用于泡沫层。
优选地使用的聚丙烯可以从下述组中选择，所述聚丙烯、聚丙烯-乙烯-共聚物、茂金属-聚丙烯、茂金属-聚丙烯-乙烯-共聚物、聚丙烯基的聚烯烃热塑性塑料、聚丙烯基的聚烯烃类弹性热塑性塑料、聚丙烯基的聚烯烃弹性体、聚丙烯基的热塑性的聚烯烃混合物和聚丙烯基的热塑性的弹性体混合物组成。
基于聚丙烯的热塑性的聚烯烃混合物是均聚聚丙烯和/或聚丙烯-乙烯-共聚物和/或茂金属-均聚聚丙烯。
泡沫层的厚度优选地为1.0至5.0mm、特别优选地2.0至5.0mm并且更加优选地3.0至4.5mm。
泡沫层的密度是40至100kg/m3、优选地40至70kg/m3。
泡沫的密度越大，所述泡沫的强度越高。由此，泡沫层可以实现对于本发明期望的特性，泡沫层的密度和厚度的优选的值相关联。然而泡沫材料层总体上具有非常小的密度。这也以泡沫层的密度(单位kg/m3)和厚度(单位mm)的乘积反映。所述乘积优选地为100至300、特别优选地150至250。
对于泡沫层的柔软度的量度是凝胶含量。凝胶含量是聚合物的交联度的标示。凝胶含量越低，则泡沫层越软。使用在根据本发明的复合结构中的泡沫层具有20至80％、优选地30至60％并且更加优选地40至60％的凝胶含量。
发泡层优选地通过泡沫挤压形成。在此，该层通过如下方式由发泡塑料制成，塑料熔液在挤压过程期间在熔化温度以上通过吹入被加载处于超压下的发泡剂、特别是惰性气体，并且所述被加载的熔液接着在从挤压装置排出时被卸压并且在熔化温度以下被冷却。也就是说，由发泡塑料构成的层通过在挤压过程期间将处于超压下的发泡剂吹入到塑料熔液中并且通过接着将处于超压下的发泡剂卸压来产生。例如H2O或惰性气体可以必要时彼此组合地被用作发泡剂。在显著的泡沫形成的意义中，有利地使用惰性气体作为发泡剂或者使用包含惰性气体的发泡剂。在所述方法中可以使用所有对于本领域技术人员而言已知的惰性气体作为惰性气体，其中，CO2或N2表明在价格、环境承载性和泡沫特性方面是特别有利的。泡沫材料可以接着例如热学地或者通过粘合与紧密的两层的呈面状的材料形式的覆盖层连接，从而产生多层的具有发泡层的塑料薄膜。也可能的是，泡沫层首先与内层连接并且接着将外层安置到内层上。
包含在泡沫层中的泡沫可以是开放泡状的或闭孔的。特别是在PP-泡沫制造为幅面的情况中导致，泡状结构在表面上不同于其余均匀的结构。表面特别是具有更硬的、闭孔的区域。这导致具有不同的物理特性，例如不同的拉伸性和柔韧性，然而也导致不同的触感。通过幅面的下表面层和/或上表面层的所谓的磨削(“Skiving”)可以实现，获得包含泡沫的均匀的泡状结构的核心区域的幅面。通过所述方法获得所谓的磨削的泡沫。所述磨削可以限制在一个或多个区域、例如边缘区域、幅面上或者包括整个幅面。泡沫幅面这样被磨削，以使得在一个或两个表面上去除例如一个区域或整个幅面的厚度的至少2％、5％、10％或20％，其中，优选的区域是在一个或两个表面上的2至20％或5至15％。被磨削的幅面则具有优选地1至5mm的厚度。由此，随后的泡沫薄膜的触感是明显更软的，并且所述材料可以在缝纫产品的制造过程中并且在在覆盖时被更好地操作。所述泡沫可以在形成复合结构之前被磨削，其中，一个或两个表面可以被磨削。优选地，这两个表面被全面地磨削。在泡沫与覆盖层或者与纺织层连接之后，所述泡沫可以在还暴露的表面上被磨削。
具有开放泡状的表面的被磨削的泡沫的使用还具有的优点是，在与另外的层的连接区域中所述另外的层的材料或粘合剂可以进入到开放的泡中并且通过以所述方式获得的固定可以实现更稳固的连接。
在接缝区域中的磨削可以通过磨削机、例如FORTUNA NG6(可调节的刀转速的旋转的钟刀)实施。
所述方法同样非常积极地影响在缝合过程中操作所述材料时避免弯折起皱。在接缝区域中的磨削过程也是需要的，以便可以搭上并且缝合接缝面并且减少或者避免与此相关的材料变厚。例如可以将泡沫层减小到原始厚度的一半。在两个复合结构的接缝区域或复合结构的两个部分中，优选地这样减小泡沫材料厚度，在接缝区域中的厚度与在邻接的、未减小厚度的区域中的厚度相比是相同的或者大最大50％、优选地最大30％、特别优选地最大20％并且更加优选地最大10％。
复合结构的特性这样来选择，以使得实现根据DIN ISO 23910的足够的接缝强度，而不必使用额外加入的接缝辅助、例如薄的纺织物。接缝强度此外通过复合结构的厚度和结构来确定。
泡沫层具有例如3.5mm的厚度。覆盖层具有例如0.5mm的厚度。总厚度为4.0mm。如果在复合结构的接缝面搭上时应该保持总厚度，则必须在这个区域中去除4.0mm。这可以通过如下方式实现，例如去除泡沫层的2.0mm，从而泡沫层仅仅还具有1.5mm的厚度。当所述区域搭上时，则在搭接区域中保持泡沫材料的总厚度为3.0mm，从而时复合结构在这个区域中的特性和复合结构在另外的区域中的特性至少是类似的。
特别优选的是，在根据本发明的缝纫产品中包含泡沫材料层，该泡沫材料层经受对至少一个表面、特别是两个表面的全面磨削。下述泡沫材料层是更加优选的，该泡沫材料层不仅经受对两个表面的全面磨削，而且经受在接缝区域中的磨削。
在US 9260577B2中公开了聚烯烃及其制造的实例。
所述聚烯烃包括15至75重量分量的烯烃嵌段共聚物和25至85重量分量的丙烯基聚合物并且具有20至75％的交联度。所述聚烯烃优选地包含闭合的泡。
交联度可以例如是30至50％，其中，每100重量分量的树脂与3至4重量分量的二乙烯基苯交联。
可例如根据US 9260577B2制造的聚烯烃具有以下特性：
Figure BDA0002660877370000091
在以上表格中提及的标准及其实施在US 9260577B2中被描述。
覆盖层
覆盖层是热塑性的。所述覆盖层包含热塑性的聚烯烃(TPO)和/或热塑性的聚氯乙烯(PVC)。优选地，覆盖层由TPO或PVC构成。表述：一个层，，包含"TPO或PVC是指，该层优选地至少30重量百分比、特别优选地至少50重量百分比和更加优选地100％由TPO或PVC构成。表述：一个层“基于”TPO或PVC是指，所该层至少50重量百分比、优选地100％由TPO或PVC构成。
覆盖层具有至少两个子层。在存在两个或三个子层时，最接近于泡沫材料层的子层称为内部的子层。相应地，最接近于漆层的子层称为外层。当存在三个子层时，则处于中间的子层称为中间的子层。
覆盖层优选地包括两个或三个子层。
覆盖层由热塑性塑料构成或者包含热塑性塑料，所述热塑性塑料在TPO和/或PVC中选择。热塑性塑料包含在至少一个子层中并且优选地在所有子层中。当不仅包含TPO而且包含PVC时，则所述TPO和PVC可以包含在相同的子层中或者在不同的子层中。
外层、中间层和内层之间的连接以及内层和泡沫层之间的连接能够以通常的方式例如热学地或通过粘合进行。
优选地，覆盖层的肖氏A硬度在基于聚烯烃的覆盖层的情况中为最大90、特别优选地最大85，并且在基于PVC的覆盖层为最大60、特别优选地最大50。对于基于聚烯烃的覆盖层优选的是75至95、特别优选地75至85的范围。对于基于PCV的覆盖层优选的是30至60并且特别优选地30至50的范围。
在两个子层的情况中，用于外层的层材料的材料成分与用于内层的层材料的材料成分不同。这可以例如通过改变所使用的聚合物的类型和/或数量份额和/或改变添加剂、特别是填充材料的量和/或类型实现。在三个或多个层的情况中，相邻的层的材料成分是不同的。因此可以例如在三个层的情况中，内层和外层具有相同的成分。
覆盖层的厚度为优选地0.2至1mm、特别优选地0.2至0.7mm并且更加优选地0.3至0.6mm。所述子层可以具有相同的或不同的厚度。在一个实施方式中，在两个层的情况中外层可以比内层厚。
在由TPO构成的两个子层的情况中，这两个层具有优选地100至400μm、特别优选地100至250μm的厚度。在三个子层的情况中，所有子层具有优选地70至250μm、特别优选地100至200μm的厚度。
在由PVC构成的两个子层的情况中，这两个层优选地具有100至500μm的厚度。在三个子层的情况中，所有子层优选地具有100至600μm、特别优选地150至500μm的厚度。当与必要时存在的纺织层连接的由PVC构成的子层用作粘合材料层时，则所述层优选地具有20至80μm的厚度，并且由PVC构成的两个另外的子层优选地具有100至600μm、特别优选地150至500μm的厚度。
覆盖层是紧密的。覆盖层特别是不发泡。覆盖层的密度优选地大于800kg/m3并且更加优选地大于850kg/m3。这独立地适用于每个子层。根据本发明的结构包含在覆盖层中的至少两个紧密的子层。也就是说，这两个子层的每个层具有优选地大于800kg/cm3的密度。
如同对于泡沫层的那样，也对于覆盖层而言凝胶含量是层柔软度的量度。在根据本发明的复合结构中使用的覆盖层具有0至20％、优选地大于0％至最大20％的凝胶含量。在基于聚烯烃的覆盖层中，凝胶含量优选地为3至20％或5至20％。在基于PVC的覆盖层中，凝胶含量优选地为1至10％或1至5％。
TPO
在一个实施方式中使用在根据本发明的复合结构的覆盖层包含热塑性的聚烯烃或者由其构成。
热塑性的聚烯烃(TPO)是聚烯烃聚合物，所述聚烯烃聚合物通过链式聚合由烯烃、例如乙烯、丙烯、1-丁烯或异丁烯制成。所述聚烯烃聚合物是部分结晶的热塑性塑料，所述热塑性塑料可以容易地加工。
TPO的实例是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基戊烯(PMP)、聚异丁烯(PIB)和聚丁烯(PB，聚丁烯-1)。
聚乙烯(PE)在此理解为下述聚合物或共聚物，所述聚合物或共聚物的乙烯的重量份额为>50重量百分比。聚丙烯(PP)理解为在此下述聚合物或共聚物，所述聚合物或共聚物的丙烯的重量份额为>50重量百分比。
TPO的实例是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的混合物。
PE的实例是HDPE、LDPE和LLDPE。HDPE具有弱分支的聚合物链并且因此具有0.94g/cm3和0.97g/cm3之间的高的密度，具有在屈服极限上20.0至30.0N/mm2的应力以及在屈服极限上12％的拉伸率。LDPE具有强分支的聚合物链并且因此具有在0.915g/cm3和0.935g/cm3之间的低的密度，具有在屈服极限上8.0至10.0N/mm2的应力和在屈服极限上20％的拉伸率。LLDPE是线性的低密度的聚乙烯，其聚合物分子具有仅仅短的分支，并且具有在屈服极限上10.0至30.0N/mm2的应力以及在屈服极限上16％的拉伸率。
TPO的特性可以通过混合弹性体或另外的材料、例如滑石粉来影响。
根据成份，TPO可以硬地或软地制造。硬的TPO例如75％由PP和滑石粉构成。软的TPO具有明显较高的弹性体份额、部分地最大70％。
为了调节特性可以添加热塑性的弹性体。所述弹性体同样是热塑性的塑料，所述塑料在通常的使用温度的范围内表现为橡胶弹性的，然而在更高的温度下如同热塑性塑料那样可以被加工。其中区分共聚物和弹性体合金。共聚物是统计共聚物或嵌段共聚物。所述统计共聚物由主聚合物例如聚乙烯构成，所述统计共聚物的结晶度通过随机沿着所述链嵌入的共聚单体、例如醋酸乙烯酯这样减小。在嵌段共聚物中，分子中的硬部分和软部分强烈地分开(例如SBS，SIS)。也就是说，共聚物可以由软的弹性体组份和硬的热塑性的组份构成。
弹性体合金是完成的聚合物的混合物。通过不同的混合比例和添加剂获得期望的特性。由聚丙烯(PP)和天然橡胶(NR)构成的聚烯烃-弹性体例如根据量比例覆盖宽的硬度范围。
TPO的实例是由乙烯-丙烯-二烯烃-橡胶(EPDM)与聚乙烯(PE)和/或聚丙烯(PP)构成的混合物、由乙烯-丙烯-橡胶(EPM)于聚丙烯(PP)和/或聚乙烯(PE)和乙烯-丙烯-混合物构成的混合物。
在这个章节中聚丙烯的实施方案不是仅仅适用于覆盖层，而是同样适用于PP-泡沫层。
PVC
在一个实施方式中使用在根据本发明的复合结构中的覆盖层包含热塑性的聚氯乙烯(PVC)或者由其构成。PVC的特性通过添加柔软剂来调节。柔软剂的添加给聚合物带来塑性特性、例如柔韧性和柔软度。邻苯二甲酸酯、氯化石蜡、己二酸酯、磷酸酯乙酰柠檬酸三丁酯和1，2-环已烷二羧酸二异壬基酯可以作为柔软剂。PVC可以最大40％包含柔软剂。
PVC可以为了改善物理特性、例如韧性和弹性，以及为了改善可加工性被加入添加剂。所述添加剂的实例是稳定剂和抗冲击-改性剂。
无柔软剂的PVC可以例如具有10至50％的断裂拉伸率/断裂强度(根据DIN53455)，而PVC可以与柔软剂的结构和量相关地具有170至400％的断裂拉伸率/断裂强度(根据DIN53455)。
当内部的覆盖层是PVC层时，所述内部的覆盖层可以同时用作用于粘附到泡沫材料层或纺织层上的粘合材料。
表面漆
表面漆层用于保护人造革免受化学剂、物理损坏、例如刮划或磨损和紫外线辐射影响。表面漆层还可以减小人造革的表面粘附。可以使用传统的漆，所述漆有利于车辆的内室区域的人造革的表面净化。例如溶剂的或水基的聚氨脂是适合的，所述聚氨脂与异氰酸酯横向交联或者设有用于紫外线硬化的特性。
表面漆层优选地在复合结构上连续地构造并且完全覆盖所述复合结构。表面漆层由至少一个漆层构成，然而可以由多个漆层构成，所述表面漆层优选地由一个至四个漆层构成。
表面漆层为了保护表面通常由一个或多个、优选地最多四个透明的漆层构成。在本发明的一个构造方案中，然而表面漆层也可以例如通过将颜料加入到漆中来染色。
表面漆层的形成通过将漆涂覆在一个或优选地多个覆层中实现。然而漆涂覆也可以优选地借助低压通过另外的方法、例如辊涂、喷涂或者以用于表面压印的压印步骤实现。
在一个实施方式中，表面漆层能够呈漆层的形式以两个阶段的辊印刷方法被涂覆。表面漆层具有若干微米的范围内的厚度，优选地1至30μm、特别优选地1至20μm并且更加优选地3至10μm的厚度。
漆层优选地是聚氨酯漆层。表面漆的实例是基于含硅酮的脂肪族的聚氨酯的漆。所述漆能够以例如5μm的厚度涂覆。
颗粒
复合结构具有优选地颗粒。紧密的覆盖层或覆盖层的外层在上侧优选地具有三维结构化的表面、即所谓的颗粒，所述颗粒在不同的用于装饰的方式和实施方案中是可能的。颗粒具有高度和深度，其中，覆盖层在高度区域中的厚度与覆盖层在深度区域中的厚度例如相差至少0.01mm、至少0.05mm、至少0.1mm或至少0.5mm。
颗粒以漆层涂覆。颗粒可以根据制造方法如同在覆盖层中同样存在于漆层中。当在上漆之前进行颗粒形成时，颗粒深度通过上漆以一定程度被填充。当在上漆之后进行颗粒形成时，则颗粒在漆层和覆盖层中相同地形成。
颗粒可以通过传统的方法制造。颗粒可以制造为纸颗粒。为此作为PVC-或PU-材质的原始材料被刷到结构化的载体材料、例如防粘纸上。紧接着，载体纸被去除并且表面漆层借助凹版印刷在多个加工步骤中被涂覆。替换地，颗粒或压印部优选地借助压印辊在施加压力和温度下在上漆之后引入到人造革表面中。由颗粒决定地，复合结构具有带有较大的以及较小的厚度的区域。
纺织层
纺织层是可选的。纺织层包含纺织材料或者由其构成。当根据本发明的复合结构包含纺织层时，则所述纺织层布置在泡沫层和覆盖层之间。纺织层可以借助粘合材料与邻接的层连接。优选地，纺织层通过粘合材料不仅与泡沫层而且与覆盖层连接。当覆盖层的邻接于纺织层的子层是PVC层时，则可以在纺织层和覆盖层之间取消粘合材料。在这种情况中，PVC层用作粘合材料。
纺织材料可以例如纺织物、无纺布或针织品。纺织材料可以例如由自然材料、例如棉布构成，或者由自然原料以及合成原料例如聚酰胺、聚酯、或玻璃纤维构成的化学纤维构成，然而也由这两种材料的混合形式构成，其中，纺织材料优选地由聚酯构成。
纺织材料有利地是网络织物、即编织品或针织物，从而可以制造完全可缝纫的部分。这具有的优点是，通过对于网络织物典型的弹性使得完全可缝纫的部分具有最佳的适配形式，从而所述可以在无另外的加工步骤的情况下被使用。
为了不消极地影响安全气囊穿破，纺织材料优选地被加工具有小的断裂强度。
纺织层的厚度为优选地0.05至2.0mm、特别优选地0.1至1.0mm并且更加优选地0.2至0.8mm。
粘合材料
在本发明中使用的粘合材料优选地是在现有技术中已知的和通常的热熔粘合材料。粘合材料例如以40μm的厚度被使用。
优选的热熔粘合材料基于聚氨酯(PUR)。
包含在根据本发明的复合结构中的泡沫层、覆盖层和漆层可以具有粘合特性，从而它可以们在不添加另外的粘合材料的情况下彼此固定地粘合。在本发明中提及的粘合材料由此涉及下述材料，所述材料不同于根据本发明的复合结构的相应参与的层的材料。
如果在复合结构中例如在泡沫层和覆盖层之间不包含粘合材料，则这意味着，不包含下述粘合材料，该粘合材料在其成分上不同于泡沫层或者覆盖层的材料。
如果在复合结构中在纺织层和覆盖层的PVC子层之间不包含粘合材料，则这意味着，不包含下述粘合材料，该粘合材料在其成分上不同于纺织层或PVC-子层的材料。
根据本发明的复合结构的一个优选的实施方式按照顺序包括泡沫层、覆盖层和漆层，其中，在所述结构之间不存在粘合材料。
根据本发明的复合结构一个另外的优选的实施方式按照顺序包括泡沫层、粘合材料层、纺织层、粘合材料层、覆盖层和漆层。当在所述实施方式中覆盖层包含邻接于泡沫层的由PVC构成的子层时，则该子层可以用作粘合材料层。
实例
本发明根据下述实例进一步说明。
(a)测量方法
在本发明中为了确定复合结构的参数使用以下测量方法：
(在本申请文件中给出的规格和标准涉及在申请时间点的当前版本，当未给出其他版本时。)
覆盖层
厚度：ISO 1923；重量：ISO 2286-2：2016；硬度：DIN 53505；熔点(DSC)：ASTM D341815
纺织层
重量：EN 40-339-02；再断裂力：DIN 53356；断裂拉伸率：ISO 13934-1：99
泡沫层
厚度：ISO 1923；密度：ISO 845；熔点(DSC)：ASTM D 3418-12
复合结构
硬度(肖氏A，ShA)：DIN 53505
褶皱形成：7mm的长度和4.5mm的宽度的复合材料样品以泡沫侧向外弯折并且嵌入到根据VDA 230-225使用在断裂阻力测试中的装置中，褶皱区域被一分钟地施加1.4kg负荷，将样品取下，放置到平坦的表面上并且然后如下地视觉地判断，样品是否回复到原始状态中或者保持褶皱。
穿刺测试：ISO 3303-1；断裂拉伸率：ISO 1421；再断裂力：DIN 53356；聚合物/泡沫、聚合物/纺织物以及纺织物/泡沫的粘合力：ISO 2411
凝胶含量：凝胶含量的测量基于ASTM D2765-16。复合材料被称重(初始重量)并且持续24小时地在180℃下加入到二甲苯中，然后溶解的材料被分离并且确定剩余的材料重量(最终重量)；凝胶含量[％]＝[(最终重量－初始重量)/初始重量)]×100％
(b)实例的实施
制造在表格1中给出的成分的人造革。
子层的在表格1中给出的从上向下的布置相应于复合结构中从外向内、即沿着从漆层至泡沫层的方向的布置。
下面对于实例1，4和6的复合结构详细地说明人造革的结构及其制造。
实例1
实例1的人造革具有以下结构：
层0：基于含硅酮的脂肪族的聚氨酯的漆，大约5μm厚
层1：紧密的TPO层(大约130μm的层厚度)
层2：紧密的TPO层(大约130μm的层厚度)
层3：紧密的TPO层(大约130μm的层厚度)
层4：聚丙烯泡沫(3500至4000μm的层厚度；磨削的泡沫)
层1至3相应于表格1中的层AA-B。
复合结构可以根据具有以下步骤的方法制造：
(i)压合TPO层和热层合到PP-泡沫上
(ii)给上侧和必要时背侧上漆
(iii)压印以形成颗粒
(iV)必要时给背侧上漆
一种替换的方法包括以下步骤：
(i)压合TPO层
(ii)给上侧上漆
(iii)压印以形成颗粒并且层合到PP-泡沫上
(iV)必要时给背侧上漆
实例4
实例4的人造革具有以下结构：
层0：基于含硅酮的脂肪族的聚氨酯的漆，大约5μm厚层1：紧密的TPO层(大约130μm的层厚度)
层2：紧密的TPO层(大约130μm的层厚度)
层3：紧密的TPO层(大约130μm的层厚度)
中间层：热熔粘合材料，40μm厚
层4：100％聚酯纺织物，400至600μm厚
中间层：热熔粘合材料，40μm厚
层5：聚丙烯泡沫(3500至4000μm的层厚度，磨削的泡沫)
层1至3相应于表格1中的层A-B-A。
复合结构可以根据具有以下步骤的方法制造：
(i)压合TPO层
(ii)给上侧上漆
(iii)将TPO层和聚丙烯泡沫热熔粘接到聚酯纺织物上
(iv)压印以形成颗粒
(v)必要时给背侧上漆
步骤(v)可以在步骤(iv)之前实施。
一个替换的方法包括以下步骤：
(i)压合TPO层
(ii)将TPO层和聚丙烯泡沫热熔粘接到聚酯纺织物上
(iii)给上侧和必要时背侧上漆
实例6
实例6的人造革具有以下结构：
层0：基于含硅酮的脂肪族的聚氨酯的漆，大约5μm厚
层1：紧密的PVC层(大约220μm的层厚度)(PVC1)
层2：PVC泡沫层(大约430μm的层厚度)(PVC2)
层3：基于PVC的紧密的粘合材料层(大约40μm的层厚度)(PVC3)
层4：100％聚酯纺织，400至600μm厚
中间层：热熔粘合材料，40μm厚
层5：聚丙烯泡沫(3500至4000μm的层厚度；磨削的泡沫)
PVC3用作粘合材料层。
层1至3相应于表格1中的层PVC1至PVC3。
复合结构可以根据具有以下步骤的方法制造：
(i)涂覆PVC层并且与聚酯纺织物层合
(ii)给上侧上漆
(iii)压印以形成颗粒
(iv)将聚丙烯泡沫热熔粘接到聚酯纺织物上
(v)必要时给背侧上漆
(c)结果
所述人造革的特性在褶皱形成和作为安全气囊盖的适合性方面被检验。
褶皱形成在以下条件下测定：
试验1：在室内温度下在1.4kg的负荷下1分钟的弯折之后的褶皱形成。
试验2：在分别在室内温度和90℃下在1.4kg的负荷下1分钟的弯折之后的褶皱形成。
褶皱形成的评分在沿着纵向、横向和对角线方向弯折之后进行：
分数1：无或者根本没有可见的褶皱形成
分数2：根本没有可见的褶皱形成
分数3：明显可见的褶皱形成
在安全气囊发射时的断裂特性在-35℃、23℃和85℃下被检验。
在实例和比较实例中，由热塑性的聚烯烃构成的子层以下述肖氏-A-硬度(ShA)使用：XAKU：ShA 71；XZCI：ShA 86；XAKY：ShA 77；XAKJ：ShA 86；XZTE：ShA 68。
聚酯(PES)用作纺织层，并且聚丙烯(PP)用作泡沫层。所述结果在表格1中示出。
表格1
Figure BDA0002660877370000191
根据本发明的实例1至6的产品满足安全气囊评估的以下标准：碎屑飞溅、表面的裂纹形成，安全气囊的充气行为、活门运动、断裂时间和装饰物在载体上的粘附。
比较实例的产品仅仅通过材料薄弱部满足用于安全气囊评估的标准。
另外的试验
实例1，4和6的复合结构经受另外的试验和与现有技术的复合结构C212和PVC/Spacer比较。
C212
人造革C212具有通过激光加工引入的材料薄弱部并且具有以下结构：
层0：基于含硅酮的脂肪族的聚氨酯的漆，大约5μm厚
层1：紧密的TPO层(大约190μm的层厚度)
层2：紧密的TPO层(大约190μm的层厚度)
层3：紧密的TPO层(大约190μm的层厚度)
层4：聚丙烯泡沫(2000μm的层厚度；无磨削的泡沫)
复合结构C212可以根据以下步骤的方法制造：
(i)压合TPO层并且热层合到PP-泡沫上
(ii)给上侧和必要时背侧上漆
(iii)压印以形成颗粒
(iv)必要时给背侧上漆
替换地，复合结构C212根据下述方法制造：
(i)压合TPO层
(ii)给上侧上漆
(iii)压印以形成颗粒并且热层合到聚丙烯泡沫上
(iv)必要时给背侧上漆
PVC/Spacer
人造革PVC/Spacer具有以下结构：
层0：漆基于含硅酮的脂肪族的聚氨酯，大约5μm厚
层1：紧密的PVC层(大约230μm的层厚度)
层2：紧密的PVC层(大约230μm的层厚度)
中间层：热熔粘合材料，40μm厚
层3：间隔保持纺织物(Spacer)(3500至4000μm的层厚度)
结果
所述结果在表格2中示出。
表格2
Figure BDA0002660877370000211
*样品在-35℃、23℃和85℃下适合于用作安全气囊盖。
**无测试是可能的。
***在不破坏所述层、特别是泡沫层(泡沫分离)的情况下不能分开所述层图1示出根据本发明的实例4和6的复合结构的卓越的断裂拉伸特性。

Claims (15)

1.一种复合结构，其具有根据DIN 53505的20至45的肖氏A硬度，所述复合结构按照顺序具有泡沫层、覆盖层和漆层，其中，所述泡沫层具有40至100kg/m3的密度和20至80％的凝胶含量并且包含聚烯烃，并且所述覆盖层具有0至20％的凝胶含量、是热塑性的并且包含至少两个紧密的子层，所述子层分别具有至少一个在聚烯烃和聚氯乙烯中选择的热塑性塑料。
2.根据权利要求1所述的复合结构，其中，所述覆盖层的凝胶含量是3至15％，所述覆盖层的子层包含聚烯烃，并且所述覆盖层的最接近于泡沫层的子层具有75至95的肖氏A硬度，并且与该子层连接的子层具有较小的肖氏A硬度。
3.根据权利要求1所述的复合结构，其中，所述覆盖层的凝胶含量是1至5％，所述覆盖层的子层包含聚氯乙烯并且共同具有30至60的肖氏A硬度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的复合结构，所述复合结构在无材料薄弱部的情况下适合作为用于安全气囊盖的能断裂的敷层。
5.根据前述权利要求中任一项所述的复合结构，其中，所述泡沫层的聚烯烃包含聚丙烯或者由聚丙烯构成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的复合结构，其中，在所述泡沫层和所述覆盖层之间布置0.05至2mm的厚度的纺织层。
7.根据前述权利要求中任一项所述的复合结构，其中，所述泡沫层的厚度为1至5mm，并且所述覆盖层的厚度为0.2至1mm。
8.根据前述权利要求中任一项所述的复合结构，其中，所述泡沫层由磨削的泡沫构成。
9.一种用于制造根据权利要求1至8中任一项所述的复合结构的方法，其中，所述覆盖层的子层包含热塑性的聚烯烃，并且在所述泡沫层和所述覆盖层之间不布置纺织层，其中，该方法按照给出的可替换的顺序中的一个顺序包括以下步骤(i)至(iii)：
(i)将所述覆盖层的子层压合并且热层合到所述泡沫层上，
(ii)给所述覆盖层上漆，和
(iii)如果所述复合结构具有颗粒，则进行压印以形成所述颗粒；
或者
(i)将所述覆盖层的子层压合，
(ii)给所述覆盖层上漆，和
(iii)如果所述复合结构具有颗粒，则进行压印以形成所述颗粒并且热层合到泡沫层上。
10.一种用于制造根据权利要求1至8中任一项所述的复合结构的方法，其中，所述覆盖层的子层包含热塑性的聚烯烃，并且在所述泡沫层和覆盖层之间布置纺织层，其中，该方法包括以下步骤：
(i)将所述覆盖层的子层压合，
(ii)给所述覆盖层上漆，
(iii)将所述覆盖层和所述泡沫层热熔粘接到所述纺织层上，和
(iv)如果所述复合结构具有颗粒，则压印所述结构，
其中，所述步骤按照给出的顺序或者按照顺序(i)、(iii)、(ii)和(iv)实施。
11.一种用于制造根据权利要求1至8中任一项所述的复合结构的方法，其中，所述覆盖层的子层包含热塑性的聚氯乙烯，并且在所述泡沫层和所述覆盖层之间布置纺织层，其中，该方法包括以下步骤：
(i)提供具有覆盖层的层合上的子层的纺织层，
(ii)给所述覆盖层上漆，
(iii)如果所述复合结构具有颗粒，则压印所述结构，和
(iv)将所述泡沫层热熔粘接到纺织层上。
12.一种缝纫产品，其通过将根据权利要求1至8中任一项所述的复合结构的至少两个层缝合获得。
13.根据权利要求12所述的缝纫产品，其中，所述产品通过如下方式获得，将所述复合结构搭上，使所述泡沫材料层相互贴靠，并且将所述复合结构的这两个部分在接触区域中缝合。
14.根据权利要求12或13所述的缝纫产品，其中，在缝合之前将所述泡沫层在接缝的区域中的厚度减小。
15.一种将根据权利要求1至8中任一项所述的复合结构或者根据权利要求12至14中任一项所述的缝纫产品作为用于车辆内室中的构件的敷层材料的应用。
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