DE10160442B4 - Automotive headliner - Google Patents

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Abstract

Automobil-Dachhimmel bestehend aus einer oberen und einer unteren Polyolefin-Schicht, die an einer Vielzahl von Teilbereichen (3) so miteinander verschweißt sind, dass sich zwischen den Schichten nicht verschweißte, Luftpolster enthaltende Bereiche (4) befinden, an denen die obere Schicht aufgewölbt ist, dadurch gekennzeichnet, dass beide Schichten eine faserverstärkte Polyolefinlage (1, 1') und mit dieser haftend verbunden, eine geschlossenzellige Schaumfolie (2, 2') aus einem vernetzten Polyolefin enthalten, wobei die Schaumfolien miteinander verschweißt sind.Automotive headliner consisting of an upper and a lower polyolefin layer, which are welded together at a plurality of subregions (3), that between the layers not welded, containing air cushion Areas (4) where the top layer is arched, characterized in that both layers comprise a fiber-reinforced polyolefin layer (1, 1 ') and adhesively connected thereto, a closed-cell Foam sheet (2, 2 ') of a crosslinked polyolefin, wherein the foamed sheets are welded together.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Dachhimmel aus zwei miteinander verbundenen Schichten aus faserverstärkten Thermoplast-Lagen und Kunststoff-Schaumfolien, zwischen denen sich Bereiche mit Luftpolstern befinden.The The invention relates to a headliner of two interconnected Layers of fiber reinforced Thermoplastic layers and plastic foams, between which Areas with air cushions are located.

Kraftfahrzeug-Innenteile werden in zunehmendem Maße aus Kunststoffen hergestellt. Für Dachhimmel werden dabei vor allem Schaumstoffbahnen, insbesondere aus Polyurethan oder Polyolefinen verwendet, die an ihrer Unterseite mit einer Kunststoffolie abgedeckt sind. Die genannten Schaumstoffe können zwar schwache Stöße abfedern, bei einem starken Aufprall, z.B. bei einem Unfall oder beim Fahren über ein tiefes Schlagloch, werden sie aber so stark zusammengedrückt, daß der Kopf des Fahrgasts praktisch direkt an das harte Metallblech des Automobildachs anschlägt.Automotive interior parts are becoming increasingly made of plastics. For headliner In particular, foam webs, in particular of polyurethane, are used or polyolefins used on their underside with a plastic film are covered. Although the foams mentioned can absorb weak shocks, in a strong impact, e.g. in an accident or when driving over a deep pothole, but they are so strongly compressed that the head the passenger practically directly to the hard metal sheet of the automobile roof strikes.

Das DE 88 02 249.8 U1 beschreibt einen Kraftfahrzeughimmel aus zwei miteinander verbundenen Polyolefinfolien-Lagen, bei denen die eine glatt ist und in die andere eine waffelförmige Struktur eingeprägt ist. Die miteinander verbundenen Zwischenbereiche sollen zur Verbesserung der akustischen Dämmeigenschaften mit einer Perforation versehen sein.The DE 88 02 249.8 U1 describes a headliner of two interconnected polyolefin film layers, one smooth and one embossed in the other with a waffle-shaped structure. The interconnected intermediate areas should be provided with a perforation to improve the acoustic insulation properties.

Die EP-O 657 281 A1 beschreibt ein Bauelement als Aufprallschutz und zur Schalldämmung im Automobilinnenraum, bestehend aus einer Kunststoff-Schaumschicht, z.B. aus Polyurethan, und einem damit kraftschlüssig verbundenen Tragkörper aus einem naturtaserverstärkten Thermoplasten.The EP-O 657 281 A1 describes a component as impact protection and for sound insulation in the automotive interior, consisting of a plastic foam layer, e.g. made of polyurethane, and a non-positively connected support body a natural fiber reinforced Thermoplastics.

In der DE-43 11 592 A1 sind Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteile beschrieben, die sich durch eine hohe Steifigkeit auszeichnen. Eine spezielle Ausführungsform besteht aus zwei flächig miteinander verbundenen Lagen aus naturfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoffen, wobei eine Lage Hohlkammern aufweist. Die Verkleidungsteile werden hergestellt, indem man auf ein mit Vertiefungen versehenes Unterwerkzeug zunächst ein vorerhitztes, flächiges Vlies aus Thermoplastfasern und Naturfasern auflegt und dieses Vlies durch Verpressen mittels eines mit entsprechenden Erhebungen versehenen ersten Oberwerkzeuges formt und zu einer kompakten Lage konsolidiert. Dann wird das erste Oberwerkzeug entfernt, ein zweites vorerhitztes Vlies wird auf die erste Lage aufgelegt und mittels eines zweiten, nicht mit Erhebungen versehenen Oberwerkzeugs wieder durch Verpressen konsolidiert und an den erhabenen Stellen der ersten Lage mit dieser verbunden. Auf diese Weise bilden sich an den vertieften Stellen der unteren Lage Hohlkammern aus. Um ein Einfallen der Lagen zu verhindern, muß während der Herstellung des Verbundteils durch Düsennadeln Luft unter Druck in die Hohlkammern eingepreßt werden. Hierbei handelt es sich ersichtlich um ein recht kompliziertes Verfahren.In DE 43 11 592 A1 motor vehicle interior trim parts are described, which are characterized by a high rigidity. A special one embodiment consists of two areas interconnected layers of natural fiber reinforced thermoplastic Plastics, wherein a layer has hollow chambers. The trim parts are prepared by pointing to a well Lower tool first a preheated, areal Fleece made of thermoplastic fibers and natural fibers hangs up and this fleece by pressing by means of a provided with corresponding elevations first upper tool and consolidated to a compact position. Then the first upper tool is removed, a second preheated Fleece is placed on the first layer and by means of a second, not provided with elevations upper tool again by pressing consolidated and connected with the first location in the sublime places. In this way, the lower parts are formed at the recessed areas Location hollow chambers off. To prevent a collapse of the layers, must during the Production of the composite part by nozzle needles air under pressure pressed into the hollow chambers become. This is obviously quite complicated Method.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, einen Automobil-Dachhimmel zu entwickeln, der nicht nur schwache Stöße abfedert, sondern zwar steif, aber doch so verformbar ist, daß er auch bei einem stärkeren Aufprall dem Fahrgast noch Schutz bietet. Ferner sollte der Dachhimmel schallschluckend sein, so daß er zur Lärmdämpfung geeignet ist. Der Dachhimmel sollte ferner einfach herstellbar sein. Diese Aufgaben sind bei dem erfindungsgemäßen Automobil- Dachhimmel gelöst.Of the Invention was now the object of an automobile headliner to develop, which not only cushions weak shocks, but stiff, but it is so deformable that he even with a stronger one Impact the passenger still offers protection. Furthermore, the headliner should to be sonorous, so that he is suitable for noise reduction. The headliner should also be easy to produce. These tasks are in the automotive Roof sky solved.

Der Dachhimmel besteht aus zwei Schichten, die beide eine faserverstärkte Thermoplastlage und, mit dieser haftend verbunden, eine geschlossenzellige Schaumfolie enthalten. Die Schaumfolien sind dabei einander gegenüberliegend angeordnet und miteinander verschweißt. Die Thermoplastlage kann alle üblichen faserbildenen Thermoplasten enthalten, vorzugsweise Polyolefine und insbesondere Polypropylen, weiterhin enthält sie nicht thermoplastische Fasern als Verstärkung. Geeignet sind bevorzugt solche aus Naturfasern, wie Flachs, Jute, Hanf, Sisal, Kenaf und Baumwolle, aber auch mineralische Fasern z.B. Glasfasern. Die Schaumfolie besteht aus einem vernetzten Polyolefin, vorzugsweise aus Polypropylen oder Polyethylen. Sie sollte möglichst geschlossenzellig sein, ihre Dichte liegt vorzugsweise zwischen 30 und 100 kg/m3. Die Dicke der Thermoplastlage beträgt vorzugsweise 2 bis 10 mm, die der Schaumfolie 1 bis 2 mm. Beide Schichten haben zusammen ein Flächengewicht von vorzugsweise 200 bis 2000, insbesondere von 400 bis 1500 g/m2.The headliner consists of two layers, both of which contain a fiber-reinforced thermoplastic layer and, adhering to it, a closed-cell foam film. The foam sheets are arranged opposite one another and welded together. The thermoplastic layer may contain all conventional fiber-forming thermoplastics, preferably polyolefins and in particular polypropylene, furthermore it does not contain thermoplastic fibers as reinforcement. Suitable are preferably those of natural fibers such as flax, jute, hemp, sisal, kenaf and cotton, but also mineral fibers such as glass fibers. The foam sheet consists of a crosslinked polyolefin, preferably polypropylene or polyethylene. It should be closed-celled as far as possible, its density is preferably between 30 and 100 kg / m 3 . The thickness of the thermoplastic layer is preferably 2 to 10 mm, that of the foam sheet 1 to 2 mm. Both layers together have a basis weight of preferably 200 to 2000, in particular from 400 to 1500 g / m 2 .

Erfindungswesentlich ist, daß die beiden Schichten nur an einer Vielzahl von Teilbereichen miteinander verschweißt sind, so daß sich zwischen den Schichten nicht verschweißte, Luftpolster enthaltende Bereiche befinden, an denen die obere Schicht aufgewölbt ist. Die verschweißten Bereiche können verschiedenartige Gestalt haben, sie können z.B. rund, oval oder rechteckig sein. Sie machen vorzugsweise 10 bis 80 % der Fläche des Dachhimmels aus, die Höhe der Aufwölbung kann 50 bis 300 %, bezogen auf die Dicke der oberen Schicht, betragen. Die ein Luftpolster enthaltende Aufwölbung ist bei einem starken Stoß nach innen verformbar und kann dadurch einen Aufprall abpuffern.essential to the invention is that the two layers only at a plurality of subregions with each other welded are, so that between the layers not welded, containing air cushion Areas are located where the top layer is arched. The welded Areas can be varied Have shape, they can e.g. be round, oval or rectangular. They prefer to do 10 up to 80% of the area of the headliner, the height the bulge may be 50 to 300%, based on the thickness of the upper layer. The bulge containing an air cushion is at a strong Push to deformable inside and can buffers an impact.

Auf die obere, dem Blechdach zugewandte Schicht des Dachhimmels kann ein Abdeckvlies, z.B. aus Polyesterfasern oder eine Aluminiumfolie aufgebracht sein; an der unteren, dem Fahrgastraum zugewandten Seite kann eine 1 bis 3 mm dicke Polsterschicht aus Kunststoffschaum, z.B. auf Basis von Polyurethan oder Polypropylen, sowie eine Dekorschicht, z.B. ein Vlies oder eine Folie, angebracht sein.On the upper, the sheet metal roof facing layer of the headliner, a cover fleece, for example, be applied from polyester fibers or an aluminum foil; On the lower, the passenger compartment side facing a 1 to 3 mm thick cushion layer of plastic foam, for example based on polyurethane or polypropylene, and a decorative layer, such as a nonwoven or a film attached be.

1 zeigt einen Querschnitt durch einen Dachhimmel. Mit 1 bzw. 2 sind die Thermoplastlage bzw. die Schaumfolie der oberen Schicht bezeichnet, mit 1' bzw. 2' die Thermoplastlage bzw. die Schaumfolie der unteren Schicht. Die beiden Schichten sind nur an den Teilbereichen 3 miteinander verschweißt, wodurch sich die Hohlräume 4 ergeben. 1 shows a cross section through a headliner. With 1 respectively. 2 are the thermoplastic layer or the foam sheet of the upper layer referred to, with 1' respectively. 2 ' the thermoplastic layer or the foam film of the lower layer. The two layers are only at the subregions 3 welded together, causing the cavities 4 result.

2 zeigt den Dachhimmel der 1 von oben gesehen. Mit 3 sind wieder die verschweißten Teilbereiche bezeichnet, mit 4 die nach oben aufgewölbten Hohlräume. Man sieht, daß diese miteinander verbunden sind. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, Kabelkanäle oder Röhren, z.B. für die Klimaanlage, einzulegen und dadurch unsichtbar in dem Dachhimmel zu integrieren. 2 shows the headliner of the 1 seen from above. With 3 are again the welded parts designated, with 4 the upwardly bulging cavities. You can see that they are connected. This results in the possibility of cable ducts or tubes, eg for the air conditioning, insert and thereby integrate invisible in the headliner.

3 zeigt einen Querschnitt durch einen Dachhimmel, der Einfachheit halber an einer Stelle, an der sich kein Hohlraum befindet. Hier sind das in einer bevorzugten Ausführungsform angebrachte Abdeckvlies 5 und die Polsterschicht 6 sowie die Dekorschicht 7, eingezeichnet. 3 shows a cross section through a headliner, for simplicity at a location where there is no cavity. Here are the cover fleece attached in a preferred embodiment 5 and the cushioning layer 6 as well as the decorative layer 7 , drawn.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Dachhimmels werden zunächst die Ausgangsmaterialien für die beiden Schichten hergestellt. Dazu werden kontinuierlich Bahnen der Schaumfolie und eines Mischvlieses aus Thermoplastfasern und Naturfasern oder Mineralfasern zusammengeführt. Dabei werden die jeweiligen einander zugewandten Oberflächen der Bahnen auf Temperaturen oberhalb des Erweichungspunktes des Thermoplasten, z.B. durch Anblasen mit Heißluft, erwärmt; dann werden die beiden Bahnen, vorzugsweise mittels Walzen, miteinander verpreßt. Dadurch ergibt sich eine gute Verbindung von Vlies und Schaumfolie und es wird eine Verbundbahn erhalten, die noch flexibel ist.at the production of the headliner according to the invention are first the Starting materials for the two layers made. These are continuously webs the foam sheet and a mixed fleece of thermoplastic fibers and Natural fibers or mineral fibers combined. Here are the respective facing surfaces of the webs at temperatures above the softening point of the Thermoplastics, e.g. by blowing with hot air, heated; then the two Webs, preferably by means of rollers, pressed together. Thereby results in a good connection of fleece and foam sheet and it will get a composite rail that is still flexible.

Von dieser Verbundbahn werden passende Zuschnitte abgeschnitten. Ein über den Schmelzpunkt des Thermoplasten vorgewärmter Zuschnitt, der im fertigen Dachhimmel die Oberschicht bildet, wird dann, mit der Schaumfolienseite nach oben, in das mit noppenförmigen Erhebungen versehene Unterwerkzeug einer Presse eingelegt. Auf diesen Zuschnitt wird ein weiterer vorgewärmter Zuschnitt, der in dem fertigen Dachhimmel die Unterschicht bildet, mit der Schaumfolienseite nach unten aufgelegt. Gleichzeitig wird die Presse mit einem glatten Oberwerkzeug luftdicht abgeschlossen und durch seitlich angebrachte Düsen wird Luft zwischen die Zuschnitte eingeblasen. Durch die beiden geschlossenzelligen Schaumfolien kann die Luft nicht entweichen, so daß durch den sich aufbauenden Luftdruck der untere Zuschnitt auf das Unterwerkzeug gepreßt wird und sich dort um die Noppen herum dicht anlegt. Die Zuschnitte berühren sich nur an den Auflagestellen der erhöhten Noppen, dazwischen bildet sich ein zusammenhängender Hohlraum mit einem Luftpolster aus. Die – im Fall von Polypropylen als Thermoplast – 180 bis 200 °C heißen Zuschnitte werden dann miteinander verpreßt.From this composite web cut off suitable blanks. One over the Melting point of the thermoplastic preheated blank, which is in the finished Roof lining forms the upper layer, then becomes, with the foam film side to the top, in the nubby Elevations provided lower tool of a press inserted. On this Cutting is another preheated blank, which in the finished roof lining forms the lower layer, with the foam film side placed down. At the same time, the press with a smooth Upper tool hermetically sealed and laterally mounted Nozzles will Air is blown in between the blanks. Through the two closed cell Foam sheets can not escape the air, so that through the build up air pressure of the lower blank on the lower tool pressed and is there tight around the pimples. The blanks touch forms only at the support points of the raised nubs, in between a coherent one Cavity with an air cushion off. The - in the case of polypropylene as a thermoplastic - 180 to 200 ° C hot blanks are then pressed together.

Dabei schmelzen die Thermoplastfasern vollständig auf, während das vernetzte Polyolefin der Schaumfolie nicht aufschmilzt, sondern nur erweicht, so daß das Luftpolster formstabil erhalten bleibt. An den Berührungsstellen der beiden Schichten verschweißen die erweichten Schaumfolien miteinander. In der kalten Presse erstarrt dann der Thermoplast wieder, das Vlies konsolidiert und bildet die naturfaserverstärkte Thermoplastlage.there The thermoplastic fibers completely melt while the crosslinked polyolefin the foam sheet does not melt, but only softens, so that the air cushion remains dimensionally stable. At the points of contact of the two layers weld together the softened foam sheets together. Frozen in the cold press then the thermoplastic again, the fleece consolidates and forms the natural fiber reinforced Thermoplastic location.

Vor dem Verpressen können an der Oberseite des oberen Zuschnitts die Polsterschicht 6 und die Dekorschicht 7 und an der Unterseite des unteren Zuschnitts das Abdeckvlies 5 angelegt werden. Diese Schichten werden mitverpreßt und werden über die aufschmelzenden Thermoplastfasern des Faservlieses mit den Grundschichten verbunden. Es versteht sich, daß der bei der beschriebenen Herstellung oben liegende Zuschnitt (mit Polster- und Dekorschicht) im eingebauten Zustand die Unterseite des Dachhimmels zum Fahrgastraum hin bildet.Before pressing can on the top of the upper blank, the cushion layer 6 and the decorative layer 7 and at the bottom of the lower blank, the cover fleece 5 be created. These layers are pressed together and are connected via the melting thermoplastic fibers of the nonwoven fabric with the base layers. It is understood that in the above-described blank cut (with upholstery and decorative layer) when installed forms the bottom of the headliner to the passenger compartment.

Claims (9)

Automobil-Dachhimmel bestehend aus einer oberen und einer unteren Polyolefin-Schicht, die an einer Vielzahl von Teilbereichen (3) so miteinander verschweißt sind, dass sich zwischen den Schichten nicht verschweißte, Luftpolster enthaltende Bereiche (4) befinden, an denen die obere Schicht aufgewölbt ist, dadurch gekennzeichnet, dass beide Schichten eine faserverstärkte Polyolefinlage (1, 1') und mit dieser haftend verbunden, eine geschlossenzellige Schaumfolie (2, 2') aus einem vernetzten Polyolefin enthalten, wobei die Schaumfolien miteinander verschweißt sind.Automotive headliner consisting of an upper and a lower polyolefin layer, which are attached to a plurality of subregions ( 3 ) are welded together so that between the layers not welded, air cushion containing areas ( 4 ) on which the upper layer is arched, characterized in that both layers comprise a fiber-reinforced polyolefin layer ( 1 . 1' ) and adhesively bonded thereto, a closed-cell foam film ( 2 . 2 ' ) of a crosslinked polyolefin, wherein the foam sheets are welded together. Dachhimmel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengewicht der beiden Schichten zusammen zwischen 200 und 2000 g/m2, vorzugsweise zwischen 400 und 1500 g/m2 liegt.Headliner according to Claim 1, characterized in that the basis weight of the two layers together is between 200 and 2000 g / m 2 , preferably between 400 and 1500 g / m 2 . Dachhimmel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schaumfolien (2 bzw. 2') zwischen 1 und 2 mm liegt.Headliner according to Claim 1, characterized in that the thickness of the foamed sheets ( 2 respectively. 2 ' ) is between 1 and 2 mm. Dachhimmel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die obere Schicht noch ein Abdeckvlies (5) oder eine Aluminiumfolie aufgebracht ist.Headliner according to Claim 1, characterized in that a cover fleece ( 5 ) or an aluminum foil is applied. Dachhimmel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der unteren Schicht, noch eine 1 bis 2,5 mm dicke Schicht (6) aus Kunststoffschaum und eine Dekorschicht (7) angebracht sind.Headliner according to claim 1, characterized in that at the lower layer, still a 1 to 2.5 mm thick layer ( 6 ) made of plastic foam and a decorative layer ( 7 ) are mounted. Dachhimmel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschweißten Bereiche (3) 10 bis 80 % der Fläche des Dachhimmels ausmachen.Headliner according to Claim 1, characterized in that the welded areas ( 3 ) Make up 10 to 80% of the area of the headliner. Dachhimmel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoplast der Thermoplastlage (1, 1') Polypropylen und das Polyolefin der Schaumfolie (2, 2') Polypropylen oder Polyethylen sind.Headliner according to Claim 1, characterized in that the thermoplastic of the thermoplastic layer ( 1 . 1' ) Polypropylene and the polyolefin of the foam film ( 2 . 2 ' ) Are polypropylene or polyethylene. Dachhimmel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern der Thermoplastlage (1, 1') Naturfasern, vorzugsweise aus Flachs und/oder Kenaf, oder Glasfasern sind.Headliner according to Claim 1, characterized in that the reinforcing fibers of the thermoplastic layer ( 1 . 1' ) Natural fibers, preferably flax and / or kenaf, or glass fibers. Dachhimmel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftpolster enthaltenden Bereiche (4) untereinander verbunden sind und Kabelkanäle und Röhren enthalten können.Headliner according to claim 1, characterized in that the air-cushion containing areas ( 4 ) are interconnected and may contain cable channels and tubes.
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