DE10124138A1 - Soft-Touch-Formteil für die Fahrzeuginnenausstattung - Google Patents

Soft-Touch-Formteil für die Fahrzeuginnenausstattung

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Soft-Touch-Formteil für die Fahrzeuginnenausstattung, das aus einem emissionsfreien Materialverbund mit einem textilen Obermaterial, einer druckelastischen Mittelschicht und einer Barrierefolie besteht, die durch emissionsarme Kaschierverfahren miteinander verbunden sind. Durch den Einsatz eines voluminösen, dreidimensionalen Vliesstoffes mit einer vorzugsweise vertikalen Faseranordnung als Mittelschicht besitzt das Formteil einen hohen druckelastischen weichen Griff und hohes Umformvermögen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Soft-touch-Formteil für Ausstattung von Fahrzeuginnenräumen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Soft-Touch-Formteile sind allgemein bekannt. Diese bestehen meist aus einem Textilverbund mit einer Oberware, einer Zwischenschicht und einer Unterware, die mit Kunststoff hinterspritzt ist. Als Obermaterial werden vorrangig Leder, Polyvinylchlorid-Folien oder textile Flächengebilde aus Polyester, Polyamid, Polypropylen oder Naturfasern bzw. Mischungen aus den genannten Werkstoffen eingesetzt. Die unter der Oberware liegende Zwischenschicht bildet ein Schaumstoff aus Polyurethan, Polypropylen oder Polyester, der einen Soft-Touch-Effekt liefert. Die darunterliegende Unterware kann aus einem Gewebe, einer Maschenware, einem Vliesstoff oder einer Folie bestehen. Die Schaumstoffschicht ist mit der Ober- und Unterware durch Kaschieren, insbesondere Flammkaschieren, fest verbunden. Das Spritzgussteil besteht aus Polypropylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol bzw. Polymerlegierungen aus Acrylnitril-Butadien-Styrol und Polycarbonat.
Derartige textilverkleidete Formteile werden beispielsweise für Säulen- und Türverkleidungen in Fahrzeuginnenräumen eingesetzt. Obwohl der Einsatz von Verbunden aus flammkaschierten Schaumstoffen die Herstellung von weichen, druckelastischen Formteilen garantiert, führt die Nutzung von flammkaschierten Schaumstoffen zu unerwünschten Emissionen im Fahrzeuginnenraum, welche Fogging und Geruchsbelästigungen zur Folge haben. Außerdem sind derartige Materialkombinationen von Textil und Polyurethan­ schaumstoff weder wirtschaftlich noch ökologisch optimal für ein Recycling.
Um diese Nachteile möglichst zu umgehen, wird bei textilverkleideten Formteilen für Fahrzeuginnenräume mit hinterspritzen Kunststoffen zum Teil schon auf den Einsatz von Schaumstoffen verzichtet. In diesem Fall erfolgt das direkte Aufspritzen des Kunststoffes auf einen Kaschiervliesstoff, der als Ersatz für die Schaumstoffschicht Verwendung findet.
Als nachteilig hat sich dabei erwiesen, daß beim direkten Aufbringen von Kunststoff auf einen Kaschiervliesstoff sich dieser mit dem Textil verbindet und dessen Oberfläche aushärtet. Bei offenporigen Materialien können Teile des Spritzmediums in das Materialinnere des Textils eindringen und dieses zusätzlich versteifen. Da als Kaschiervliesstoffe zwischen Oberware und Kunststoffformteil hauptsächlich Nadelvliesstoffe Anwendung finden, welche aufgrund ihrer Struktur nur über geringe druckelastische Eigenschaften verfügen, wird außerdem nur ein ungenügend weicher Griff (Soft Touch) erreicht.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Soft-Touch-Formteil für die Fahrzeuginnenausstattung zu schaffen, das über ausreichende druckelastische Eigenschaften verfügt, zu keinen nennenswerten Emissionen im Fahrzeuginnenraum führt und kostengünstig herstellbar ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgezeigten Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Das erfindungsgemäße Soft-Touch-Formteil besteht aus einem emissionsfreien Materialverbund mit einem textilen Obermaterial, einer druckelastischen textilen Mittelschicht und einer Barrierefolie, die durch emissionsarme Kaschierverfahren miteinander verbunden werden. Durch den Einsatz eines voluminösen dreidimensionalen Vliesstoffes mit Anteilen an vorzugsweise senkrecht zur Warenbahn angeordneten Fasern als Zwischenschicht besitzt das Formteil einen hohen druckelastischen weichen Griff, wobei die Erhöhung der Druckelastizität bei Zumischung von Bindefasern thermisch fixiert sein kann. Ein weiterer nennenswerter Vorteil ist das hohe Umformvermögen, das durch den Einsatz zugelastischer Vliesstoffe, Barrierefolien und Obermaterialien erreicht wird. Die erzielbare Polymergleichheit von Obermaterial, Zwischenschicht und Klebematerial ist insbesondere für den Einsatz in Fahrzeugen als weiterer wichtiger Vorteil anzuführen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen
Fig. 1 den schematischen Querschnitt eines hinterspritzen Formteiles mit einem Vliesstoff- Kaschierverbund,
Fig. 2 den Querschnitt des Kaschierverbundes mit Obermaterial, Vliesstoff und Barrierefolie.
Wie in der Fig. 1 dargestellt, beinhaltet die erfindungsgemäße Lösung ein Soft-Touch- Formteil, daß aus einem Obermaterial 1, einer Mittelschicht 2, einer Unterware 3 und dem Spritzgußteil 4 besteht. Das sichtbare Obermaterial 1 besteht aus einem textilen Flächengebilde, beispielsweise Gewebe, Maschenware, Vliesstoff aus Polyester, Polyamid oder Polypropylen oder Naturfasern bzw. Mischungen aus den genannten Werkstoffen. Als Obermaterial 1 können auch natürliches bzw. synthetisches Leder oder Folien eingesetzt werden. Die Mittelschicht 2 wird von einem dreidimensionalen, sehr voluminösen Vliesstoff gebildet, bei dem die Fasern 5 vorzugsweise vertikal in einer Polschicht ausgerichtet sind, die außenliegend ein- oder beidseitig mit Fasermaschen 7 ausgestattet ist. In Abhängigkeit vom Ausgangsmaterial für die Erzeugung des Vliesstoffes können die Fasern in der Polschicht 6 auch in einer diagonal räumlichen Anordnung vorliegen. Möglich ist auch, daß ein Vliesstoff mit vorrangig horizontal zur Warenbahn ausgerichteten Fasern als Mittelschicht verwendet wird. Für eine zusätzliche Stabilisierung der Fasern 5 im Vliesstoffquerschnitt können 5 bis 30% Bindefasern im Vliesstoff enthalten sein. Auch der Einsatz von Reißfasern ist anteilig bis maximal 50% möglich. Die Verbindung des Obermaterials 1 mit der Mittelschicht 2 erfolgt mittels bekannter Heißschmelzkleber, wie beispielsweise Klebevlies oder Klebefolie. Für die Gewährleistung der Polymerreinheit werden dementsprechend sortengleiche Materialien in dem Obermaterial 1 und der Mittelschicht 2 eingesetzt. Als Unterware 3 wird eine dichte, elastische Folie eingesetzt, die ganzflächig mit der Mittelschicht 2 verbunden ist. Die Folie dient als Barriereschutz für das hinterspritzte Kunststoffteil 4 und ist demzufolge von der Beschaffenheit, daß sie hinsichtlich Temperaturbeständigkeit und Dichtheit geeignet ist und entweder als Verbund mit einem Klebevlies oder separat mit einem beliebigen Klebemedium auf den Vliesstoff aufgebracht wird, ohne daß die druckelastischen Eigenschaften und der Soft-Touch-Effekt in der Mittelschicht negativ beeinflußt werden. Der Einsatz von derartigen voluminösen, dreidimensionalen, hoch elastischen Vliesstoffen für die Erzeugung von Soft-Touch- Formteilen im Fahrzeuginnenraum in Kombination mit einer elastischen Barrierefolie ist bisher so nicht bekannt. Ebenfalls neu ist der Einsatz kompletter Kaschierverbunde aus Obermaterial, Klebevlies, voluminösen druckelastischen Vliesstoff und Barrierefolie für Spritzgußteile.
1. Ausführungsbeispiel
Der Verbund besteht aus einem elastischen Obermaterial in Form einer gewirkten Plüschware, welches durch Einsatz eines Klebevlieses mit einem voluminösem, thermisch nicht vorbehandelten Vliesstoff verbunden ist. Dieser Vliesstoff mit beidseitiger außenliegender Maschenschicht und zwischenliegender Polschicht mit senkrecht zur Warenbahn angeordneten Fasern besitzt eine Flächenmasse von 330 g/m2. Die Verbundherstellung erfolgt auf einer Flachbettkaschieranlage mit einer der Barrierefolie zugewandten Heizbandtemperatur von 150°C und einer an dem Oberstoff anliegenden Heizbandtemperatur von 140°C. Die Verweilzeit im Heizplattenspalt von 4 mm beträgt 24 s. Während des Kaschiervorganges erfolgt gleichzeitig die Thermofixierung des Vliesstoffes und die Herstellung des Verbundes aus Oberstoff, Klebemedium, Polstervliesstoff und Barrierefolie 3. Anschließend wird der Kaschierverbund an der die Unterware 3 bildenden Barrierefolie in einem separaten Arbeitsgang mit einer wärmeformbeständigen Polymerlegierung aus Acrylnitril-Butadien-Styrol und Polycarbonat bei ausreichender Schmelztemperatur und erforderlichen Schmelzefülldruck hinterspritzt, wobei ein einstückiges Formteil entsteht. Der in der Mittelschicht 2 angeordnete voluminöse druckelastsiche Vliesstoff wirkt dabei gleichzeitig als thermische Isolierung zum Schutz des Obermaterials 1 vor Schädigung durch Überhitzung.
2. Ausführungsbeispiel
Der Verbund besteht aus einem elastischen Obermaterial in Form einem Gewebe, welches durch Einsatz eines pulverartigen Klebers mit einem voluminösem, thermisch vorbehandelten Vliesstoff verbunden ist. Dieser Vliesstoff mit beidseitiger außenliegender Maschenschicht und zwischenliegender Polschicht mit senkrecht zur Warenbahn angeordneten Fasern besitzt eine Flächenmasse von 270 g/m2 und eine Dicke von 4,2 mm. Die Verbundherstellung erfolgt auf einer Flachbettkaschieranlage mit einer der Barrierefolie zugewandten Heizbandtemperatur von 150°C und einer an dem Oberstoff anliegenden Heizbandtemperatur von 145°C. Die Verweilzeit im Heizplattenspalt von 4 mm beträgt 20 s. Der Vliesstoff besitzt eine Stauchhärte von 6,5 kPa und eine bleibende Verformung von 21%. Während des Kaschiervorganges erfolgt die Herstellung des Verbundes aus Oberstoff, Klebemedium, thermisch vorbehandeltem Polstervliesstoff und aufgeklebter Barrierefolie. Danach erfolgt analog Beispiel 1 das Hinterspritzen des Kaschierverbundes an der Barrierefolie 3.
3. Ausführungsbeispiel
Der Verbund besteht aus einem elastischen Obermaterial in Form einer gewirkten Plüschware, welches durch Einsatz eines Klebevlieses mit einem voluminösem, thermisch vorbehandelten Vliesstoffes verbunden ist. Dieser Vliesstoff mit einseitiger Maschenschicht und entgegengesetzt liegender Polschicht mit senkrecht zur Warenbahn angeordneten Fasern besitzt eine Flächenmasse von 380 g/m2 und eine Dicke von 4,0 mm. Die Verbundherstellung erfolgt auf einer Flachbettkaschieranlage mit einer der Folie zugewandten Heizbandtemperatur von 150°C und einer an dem Oberstoff anliegenden Heizbandtemperatur von 140°C. Die Verweilzeit im Heizplattenspalt von 4 mm beträgt 24 s. Der Vliesstoff besitzt eine Stauchhärte von 7,5 kPa und eine bleibende Verformung von 23%. Der Verbund aus Obermaterial, Klebemedium, thermisch vorbehandeltem Polstervliesstoff und aufgeklebter Barrierefolie erfolgt gleichzeitig in einem Kaschiervorgang. Die Erzeugung des kompletten Formteiles erfolgt wiederum durch Hinterspritzen mit einer Polymerlegierung.

Claims (9)

1. Soft-Touch-Formteil für die Fahrzeuginnenausstattung aus einem Verbund aus Oberware, Zwischenschicht, Unterware und Spritzgußteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelschicht (2) aus einem voluminösen, druckelastischen Vliesstoff mit einer vorzugsweise vertikalen Faseranordnung besteht und die Unterware (3) von einer ganzflächig mit der Mittelschicht (2) verbundenen dichten, elastischen Barrierefolie gebildet wird.
2. Soft-Touch-Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Vliesstoff die Fasern räumlich diagonal zur Warenbahn angeordnet sind.
3. Soft-Touch-Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Vliesstoff angeordneten Fasern horizontal zur Warenbahn ausgerichtet sind.
4. Soft-Touch-Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff eine Flächenmasse von 150 bis 450 g/m2 und Dicken von 2 bis 7 mm besitzt.
5. Soft-Touch-Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Vliesstoff 5 bis 30% thermoplastische Bindefasern enthalten sind.
6. Soft-Touch-Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Vliesstoff bis maximal 50% Reißfasern enthalten sind.
7. Soft-Touch-Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Obermaterial (1) aus textilen Flächengebilden, Folien oder natürlichen bzw. synthetischen Leder besteht.
8. Soft-Touch-Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterware (3) aus einer aufkaschierten elastischen Barrierefolie besteht, die mindestens auf einer Seite mit einem Klebemedium ausgerüstet sein kann.
9. Soft-Touch-Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Obermaterial (1) und die Unterware (3) mittels Heißschmelzkleber, beispielsweise Klebevlies oder Klebefolie, mit der Zwischenschicht (2) verbunden sind.
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