DE102005028627B3 - Thermoformed supporting component, e.g. automobile roof rack, comprises core layer of glass and thermoplastic fibers, covering non-woven layer(s) containing melt adhesive fibers - Google Patents

Thermoformed supporting component, e.g. automobile roof rack, comprises core layer of glass and thermoplastic fibers, covering non-woven layer(s) containing melt adhesive fibers Download PDF

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Abstract

In a thermoformed supporting component comprising a core layer (8) of glass and thermoplastic fibers, covering non-woven layer(s) (12, 12') and decorative layer(s) (17), the covering layer is formed from a mixed fiber non-woven which (a) has area weight 50-250 g/m2>, (b) contains melt adhesive fibers and (c) is needled with the core layer (which contains 30-60 wt. % glass fibers) without additional adhesive. An independent claim is included for the production of a supporting component as above, in 3-dimensionally shaped form, by covering the core layer (8) on one or both sides with the covering layer(s) (12, 12'), further covering the covering layer or the core layer with the decorative layer (17) and thermoforming the obtained assembly of materials, where the covering layer is needled with the core layer without additional adhesive.

Description

Die Erfindung betrifft ein Warmumgeformtes Trägerteil, insbesondere als Hutablage oder Verkleidungsteil für ein Kraftfahrzeug, mit einer aus Glasfasern und thermoplastischen Kunststofffasern hergestellten Kernschicht, mindestens einer aus Faservlies hergestellten Deckschicht und mindestens einer Dekorschicht, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Trägerteiles.The The invention relates to a hot-formed carrier part, in particular as parcel shelf or trim part for a motor vehicle, with one of glass fibers and thermoplastic Plastic fibers produced core layer, at least one of Nonwoven fabric produced cover layer and at least one decorative layer, and a method for producing such a support member.

Derartige Trägerteile sind als Innenverkleidungsteile von Kraftfahrzeugen bekannt. Sie weisen insbesondere eine Polypropylen-Glasfasermatte als Kernschicht auf, die beidseitig mit Abdeckvliesstoffen versehen sind, um einen Austritt von Glasfasern aus der Kernschicht zu verhindern. Die Abdeckvliesstoffe sollen zudem eine Verklebung der thermoplastischen Komponente der Kernschicht mit Kontaktheizflächen während des Warmumformens unterbinden. Die Abdeckvliesstoffe werden hierzu vor dem Warmumformen des mehrschichtigen Materialaufbaus unter Verwendung eines zusätzlichen Klebstoffs mit der Kernschicht verklebt. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass die mit der Kernschicht so verklebten Abdeckvliesstoffe den Austritt von Glasfasern nicht zufriedenstellend verhindern. Der Kontakt mit Glasfasern kann zu störenden Hautirritationen führen. Überdies gelten kurze, feine Glasfasern als karzinogen.such support parts are known as interior trim parts of motor vehicles. she in particular have a polypropylene fiberglass mat as the core layer on, which are provided on both sides with cover fleece, to a To prevent leakage of glass fibers from the core layer. The cover nonwovens are intended also an adhesion of the thermoplastic component of the core layer with contact heating surfaces during the Prevent hot forming. The cover nonwovens are for this purpose hot working the multilayer material structure using an additional one Adhesive glued to the core layer. In practice it has become However, shown that with the core layer so adhered cover nonwovens Do not prevent the escape of glass fibers satisfactorily. Contact with glass fibers can lead to irritating skin irritations. Moreover, apply short, fine glass fibers as a carcinogen.

Die DE 44 00 894 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Innenbauteilen für Kraftfahrzeuge, die aus einer Dekorschicht aus einem flächigen Dekormaterial und mindestens einer Unterschicht aus einem Faservlies gebildet werden. Das Faservlies weist eine faserförmige Matrix und eine thermoplastische faserförmige Komponente auf und wird mindestens bis zur Anschmelzung der thermoplastischen faserförmigen Komponente aufgeheizt. Anschließend werden das Dekormaterial und das Faservlies zusammen in einem Formwerkzeug unter Druckaufbringung verformt und beim Verformen durch eine thermoplastische Klebung der thermoplastischen faserförmigen Komponente miteinander verbunden. Schließlich wird das so verformte Innenbauteil im Formwerkzeug gekühlt. Dieses Innenbauteil weist allerdings keine Glasfasern auf.The DE 44 00 894 A1 describes a method for the production of interior components for motor vehicles, which are formed from a decorative layer of a sheet-like decorative material and at least one sub-layer of a non-woven fabric. The nonwoven fabric has a fibrous matrix and a thermoplastic fibrous component and is heated at least until the thermoplastic fibrous component melts. Subsequently, the decorative material and the nonwoven fabric are deformed together in a mold under pressure application and bonded together during deformation by a thermoplastic bond of the thermoplastic fibrous component. Finally, the thus deformed inner component is cooled in the mold. However, this inner component has no glass fibers.

Die DE 198 12 925 A1 offenbart dreidimensionale, formstabile Formteile bestehend aus einem zwei- oder mehrschichtig strukturgenadelten Nadelvlies aus thermoplastischen Fasern, mit einer ersten Schicht aus einer Mischung von Polypropylen(PP)-Fasern und Polyethylen(PE)-Fasern und einer zweiten Schicht und gegebenenfalls weiteren Schichten aus einer Mischung von Polypropylenfasern und Polyethylenfasern; oder aus Bikonstituentenfasern bestehend aus einer Mischung von PP und PE; oder aus einer Mischung dieser Bikonstituentenfasern und PP-Fasern und/oder PE-Fasern, wobei die beiden Schichten sowohl durch Vernadelung als auch durch geschmolzene Fasern bzw. Faserteile des PE-Anteils der beiden Schichten verfestigt und miteinander verbunden sind. Ferner ist in der DE 198 12 925 A1 ein Verfahren zur Herstellung dieser Formteile beschrieben, die keine Glasfasern beinhalten.The DE 198 12 925 A1 discloses three-dimensional, dimensionally stable molded parts consisting of a two- or multi-layer structurally needled needled nonwoven made of thermoplastic fibers, with a first layer of a mixture of polypropylene (PP) fibers and polyethylene (PE) fibers and a second layer and optionally further layers of a mixture of polypropylene fibers and polyethylene fibers; or from biconstituent fibers consisting of a mixture of PP and PE; or a mixture of these biconstituent fibers and PP fibers and / or PE fibers, wherein the two layers are solidified and bonded together by needling as well as by melted fibers or fiber parts of the PE portion of the two layers. Furthermore, in the DE 198 12 925 A1 a method for producing these moldings described that do not include glass fibers.

Die GB 768 841 offenbart dagegen eine selbsttragende Glasfasermatte geringer Dichte, die im wesentlichen aus kurzen geschnittenen Glasfaserfäden gebildet ist, wobei die geschnittenen Glasfaserfäden miteinander ohne Klebstoff ausschließlich mechanisch in Bahnform verbunden sind, parallel zur Ebene der Bahn liegen, jedoch in dieser Ebene zufällig orientiert sind. Die Glasfasermatte kann dabei eine Deckschicht aus Glasfasern aufweisen, die mit der aus geschnittenen Glasfaserfäden gebildeten Bahn verklebt und vernadelt ist. Die Glasfasermatte ist als Verstärkungsmaterial für Kunststoffformteile bestimmt. Sie weist weder thermoplastische Kunststofffasern noch eine Dekorschicht auf.The GB 768 841 on the other hand discloses a self-supporting glass fiber mat of low density, which is formed essentially of short cut glass fiber threads, the cut glass fiber threads are bonded together without adhesive only mechanically in web form, parallel to the plane of the web, but are randomly oriented in this plane. The glass fiber mat may have a cover layer of glass fibers, which is glued and needled with the web formed from cut glass fiber threads. The glass fiber mat is intended as a reinforcing material for plastic moldings. It has neither thermoplastic fibers nor a decorative layer.

In der US 2004/0192141 A1 ist eine Trittschalldämmschicht für Laminatfußböden beschrieben, die aus einer Mischung von Glasfasern und thermoplastischen Kunststofffasern, insbesondere thermoplastischen Bikomponentenfasern gebildet ist. Bei dieser im wesentlichen ebenen Trittschalldämmschicht handelt es sich aber nicht um ein warmumgeformtes, dreidimensionales Trägerteil im Sinne der vorliegenden Erfindung.In US 2004/0192141 A1 describes a footfall sound insulation layer for laminate floors, which consists of a Mixture of glass fibers and thermoplastic synthetic fibers, in particular thermoplastic bicomponent fibers is formed. However, this essentially flat impact sound insulation layer is concerned not a hot-formed, three-dimensional carrier part in the sense of the present invention.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Trägerteile der eingangs genannten Art in gleicher oder verbesserter Qualität kostengünstig zur Verfügung zu stellen, bei denen ein störender Austritt von Glasfasern nach der Konturierung zuverlässig unterbunden ist. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung eines solchen vorteilhaften Trägerteils angegeben werden.Of the present invention is based on the object carrier parts of the type mentioned in the same or improved quality available at low cost make, where a disturbing Exit of glass fibers after contouring reliably prevented is. Furthermore, a method for producing such an advantageous support part be specified.

Diese Aufgabe wird zum einen durch ein Trägerteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.These Task is on the one hand by a carrier part with the characteristics of Claim 1 and the other by a method with the features of claim 10.

Das erfindungsgemäße Trägerteil ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht aus einem ein Flächengewicht im Bereich von 50 g/m2 bis 250 g/m2 aufweisenden Mischfaservlies gebildet ist, welches Schmelzklebefasern enthält und ohne Zusatz von zusätzlichem Klebstoff mit der Kernschicht vernadelt ist, wobei die Glasfasern 30 Gew.-% bis 60 Gew.-% der Kernschicht ausmachen.The carrier part according to the invention is essentially characterized in that the cover layer is formed from a mixed fiber fleece having a weight per unit area in the range of 50 g / m 2 to 250 g / m 2 , which contains melt-adhesive fibers and is needled with the core layer without the addition of additional adhesive, wherein the glass fibers constitute from 30% to 60% by weight of the core layer.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dementsprechend im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht ohne Zusatz von zusätzlichem Klebstoff mit der Kernschicht vernadelt wird, wobei als zu vernadelnde Deckschicht ein ein Flächengewicht im Bereich von 50 g/m2 bis 250 g/m2 aufweisendes Mischfaservlies verwendet wird, welches Schmelzklebefasern enthält, dass als Kernschicht eine Kernschicht verwendet wird, die aus 30 Gew.-% bis 60 Gew.-% Glasfasern gebildet ist.Accordingly, the method according to the invention is essentially characterized in that the cover layer without addition of additional adhesive is needled to the core layer, wherein as the cover layer to be needled, a mixed fiber web having a basis weight in the range from 50 g / m 2 to 250 g / m 2 is used, which contains hotmelt adhesive fibers, in that the core layer used is a core layer which consists of 30 Wt .-% to 60 wt .-% glass fibers is formed.

Das erfindungsgemäße Trägerteil benötigt zu seiner Herstellung in stabiler Form keinen zusätzlichen Klebstoff. Durch den Wegfall des Auftrages von zusätzlichem Klebstoff verringert sich die Anzahl der erforderlichen Arbeitsschritte bei der Herstellung derartiger Trägerteile. Der Verzicht auf zusätzlichen Klebstoff bedeutet insbesondere eine Material- und Kostenreduktion. Des weiteren wird durch den Verzicht auf zusätzlichen Klebstoff ein Recycling gattungsgemäßer Trägerteile erleichtert.The inventive carrier part needed too its preparation in stable form no additional adhesive. By the Elimination of the order of additional Adhesive reduces the number of required operations in the manufacture of such carrier parts. The waiver additional glue in particular means a material and cost reduction. Furthermore is by waiving additional Adhesive facilitates recycling generic support parts.

Versuche haben gezeigt, dass ein störender Glasfaseraustritt bei einem erfindungsgemäßen Trägerteil nach dessen thermischer Umformung (Konturierung) zuverlässig unterbunden ist. Insbesondere hat sich gezeigt, dass erfindungsgemäße Trägerteile gegenüber herkömmlichen Trägerteilen, bei denen die Abdeckvliesstoffe mit der Kernschicht durch den Auftrag eines zusätzlichen Klebstoffes verklebt sind, eine bessere Verbundstabilität und eine höhere Steifigkeit aufweisen.tries have shown that a disruptive glass fiber exit in a carrier part according to the invention reliably prevented after its thermal deformation (contouring) is. In particular, it has been shown that carrier parts according to the invention over conventional Support parts, in which the cover nonwovens with the core layer by the order an additional one Adhesive are glued, better bond stability and a higher Have stiffness.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Trägerteils bzw. des Verfahrens zu seiner Herstellung besteht darin, dass als Kernschicht ein kardengelegter, aus Glasfasern und thermoplastischen Kunststofffasern zusammengesetzter Vliesstoff verwendet wird und/oder dass das als Deckschicht verwendete Mischfaservlies ein kardengelegtes Mischfaservlies ist. Die Verwendung von kardengelegten Vliesstoffen begünstigt die Ausbildung von besonders glatten Oberflächen an den fertigen Trägerteilen. Dies ist hinsichtlich hochwertiger, jedoch nachgiebiger, leicht eindrückbarer Dekorschichten von Vorteil. Erfindungsgemäße Trägerteile, die vorzugsweise aus kardengelegtem Polypropylen-Glasfaservlies sowie kardengelegtem Mischfaservlies hergestellt werden, zeichnen sich gegenüber herkömmlichen Trägerteilen der eingangs genannten Art durch eine verbesserte Oberflächenqualität aus bzw. haben ein besseres Aussehen.A advantageous embodiment of the carrier part or the method according to the invention for its production consists in that as a core layer a carded, nonwoven fabric composed of glass fibers and thermoplastic synthetic fibers is used and / or that the mixed fiber nonwoven used as cover layer a carded mixed fiber fleece is. The use of carded Nonwovens favors the formation of particularly smooth surfaces on the finished support parts. This is in terms of high quality, but more forgiving, easy depressible Decorative layers of advantage. Inventive carrier parts, preferably made of carded polypropylene fiberglass fleece and carded Mischfaservlies be produced, are distinguished from conventional support parts of the type mentioned by an improved surface quality or have a better look.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, dass als Mischfaservlies (Deckschicht) ein thermisch komprimiertes Mischfaservlies verwendet wird. Die aus dem Mischfaservlies bestehenden Deckschichten wirken zusätzlich versteifend und isolieren die Kernschicht gegenüber Kontaktheizflächen, so dass eine Verklebung des Materialverbundes mit den Kontaktheizflächen infolge eines Aufschmelzens der thermoplastischen Komponente der Kernschicht verhindert wird.A further advantageous embodiment of the method according to the invention consists in that as a mixed fiber fleece (cover layer) a thermal compressed mixed fiber fleece is used. The from the mixed fiber fleece Existing cover layers additionally have a stiffening and insulating effect the core layer opposite Kontaktheizflächen, so that a bonding of the composite material with the Kontaktheizflächen due a melting of the thermoplastic component of the core layer is prevented.

Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Trägerteils sowie des Verfahrens zu seiner Herstellung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further preferred and advantageous embodiments of the carrier part according to the invention and the process for its preparation are given in the subclaims.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:following the invention will be described with reference to a several embodiments illustrative drawing explained in more detail. It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer ersten Anlage zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Trägerteiles; 1 a schematic representation of a first system for producing a carrier part according to the invention;

2 eine Schnittansicht eines Abschnittes eines ersten erfindungsgemäßen Trägerteiles; 2 a sectional view of a portion of a first carrier part according to the invention;

3 eine schematische Darstellung einer zweiten Anlage zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Trägerteiles; und 3 a schematic representation of a second system for producing a carrier part according to the invention; and

4 eine Schnittansicht eines Abschnittes eines zweiten erfindungsgemäßen Trägerteiles. 4 a sectional view of a portion of a second carrier part according to the invention.

In 1 ist eine Anlage zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Trägerteiles, beispielsweise einer Hutablage für ein Kraftfahrzeug schematisch dargestellt.In 1 is a system for producing a carrier part according to the invention, for example, a parcel shelf for a motor vehicle shown schematically.

Die Anlage umfasst eine Zerkleinerungsvorrichtung, z.B. einen Reißwolf 1, in dem Glasfasern und thermoplastische Kunststofffasern enthaltendes Material zerkleinert und geöffnet wird. Bei dem der Zerkleinerungsvorrichtung 1 zugeführten Glasfaser- und Kunststoffmaterial kann es sich um Schnittabfälle, Altmaterial und/oder Neumaterial handeln. Als thermoplastische Kunststofffasern werden vorzugsweise Polypropylenfasern verwendet. Es können hier aber auch andere thermoplastische Fasern oder Fasermischungen Verwendung finden.The plant includes a shredder, such as a shredder 1 in which material containing glass fibers and thermoplastic synthetic fibers is comminuted and opened. In the crushing device 1 supplied fiberglass and plastic material may be cut waste, waste and / or new material. As thermoplastic synthetic fibers, polypropylene fibers are preferably used. However, other thermoplastic fibers or fiber blends may also be used here.

Das in Fasern zerrissene bzw. geöffnete Material wird anschließend einer Karde (Krempel) 2 zugeführt, in der die Fasern parallelisiert und intensiv durchmischt werden.The fiber-torn or opened material is then a carding (carding) 2 fed, in which the fibers are parallelized and thoroughly mixed.

Der Karde 2 ist ein Kastenspeiser (nicht gezeigt) mit einer Wiegeeinrichtung vorgeschaltet. Die Wiegeeinrichtung stellt sicher, dass der Karde 2 immer gleiche Fasermengen zugeführt werden. Die Karde 2 weist eine mit Metallzähnen versehene rotierende Trommel 3 auf, die mit mehreren gleichfalls mit Stahlzähnen bewehrten kleineren Walzenpaaren, den sogenannten „Arbeitern" 4 und „Wendern" 5 zusammenarbeitet. Mit 6 ist eine Fangwalze und mit 7 eine Abnehmerwalze bezeichnet.The card 2 is a box feeder (not shown) connected upstream with a weighing device. The weighing device ensures that the card is 2 always the same amounts of fiber are supplied. The card 2 has a metal drum provided with rotating drum 3 with several smaller pairs of rolls also reinforced with steel teeth, the so-called "workers" 4 and "Wendern" 5 cooperates. With 6 is a catch roller and with 7 denotes a doffer roll.

Die in der Anlage eingesetzte Karde 2 ist vorzugsweise aus mehreren Kardensätzen (nicht gezeigt) aufgebaut. Die Kardensätze (Krempelsätze) unterscheiden sich dadurch voneinander, dass der Kratzenbeschlag (Stahlhäkchen) immer feiner und die Stellung der Arbeiterwalzen 4 und Wenderwalzen 5 zur Trommel 3 immer enger wird. Es bildet sich ein feiner Flor, der als breite Faserbahn 8 an eine Vernadelungsvorrichtung 9 weitergeleitet wird. Die Vernadelungsvorrichtung 9 weist einen Nadelbalken 10 auf, der z.B. mittels eines exzentrisch gelagerten Drehantriebes 11 mit hoher Frequenz heb- und senkbar ist.The card used in the system 2 is preferably constructed of several Kardensätzen (not shown). The Kardensätze (carding sets) differ from each other in that the Kratzenbeschlag (Stahlhäkchen) ever finer and the position of the worker's rollers 4 and turning rolls 5 to the drum 3 getting tighter. It forms a fine pile, as a broad fiber web 8th to a needling device 9 is forwarded. The needling device 9 has a needle bar 10 on, for example, by means of an eccentrically mounted rotary drive 11 can be raised and lowered with high frequency.

Das Gewichtsverhältnis von thermoplastischen Kunststofffasern (PP) zu Glasfasern (GF) liegt in der Faserbahn 8 in einem Bereich von 40 : 60 bis 70 : 30, vorzugsweise im Bereich von etwa 50 : 50 bis 60 : 40 PP/GF.The weight ratio of thermoplastic synthetic fibers (PP) to glass fibers (GF) lies in the fiber web 8th in a range of 40:60 to 70:30, preferably in the range of about 50:50 to 60:40 PP / GF.

Die Faserbahn 8 wird vor dem Einlauf in die Vernadelungsvorrichtung 9 mit einer Deckschicht 12 versehen, die von einer Vorratsrolle 13 abgewickelt wird. Die Deckschicht 12 besteht aus einem Mischfaservlies, das Schmelzklebefasern in Form von Bikomponentenfasern enthält. Anstelle von Bikomponentenfasern oder in Ergänzung dazu können in dem Mischfaservlies auch Vollprofilschmelzklebefasern, z.B. thermische Polyethylen- oder Polypropylenfasern (Bindefasern) enthalten sein.The fiber web 8th is prior to entry into the needling device 9 with a cover layer 12 provided by a supply roll 13 is handled. The cover layer 12 consists of a mixed fiber nonwoven containing hot melt adhesive fibers in the form of bicomponent fibers. Instead of bicomponent fibers or in addition to the mixed fiber nonwoven and solid profile melt adhesive fibers, for example, thermal polyethylene or polypropylene fibers (binder fibers) may be included.

Die Bikomponentenfasern (Bikofasern) weisen einen von einem Mantel umgebenen Kern auf, dessen Schmelztemperatur wesentlich höher liegt als die Schmelztemperatur des Mantelmaterials. Bei den Bikofasern des Mischfaservlieses handelt es sich zum Beispiel um PP/PE-Bikofasern, PET/Co-PES-Bikofasern und/oder PES/Co-PES-Bikofasern.The Bicomponent fibers (bicofibres) have a jacket surrounded by a jacket Kern on whose melting temperature is much higher than the melting temperature of the jacket material. When the bico fibers of mixed fiber fleece acts for example PP / PE biofibres, PET / Co-PES biofibers and / or PES / Co-PES biofibres.

Neben Bikomponentenfasern und/oder Vollprofilschmelzklebefasern weist das Mischfaservlies (Deckschicht 12) Polyesterfasern auf, vorzugsweise Polyethylen terephthalatfasern (PET), Co-Polyethylenterephthalatfasern (Co-PET) oder Polyethylenterephthalatfasern in Kombination mit Polypropylenfasern (PET/PP). Bei der Verwendung von PET-Fasern in Kombination mit PP-Fasern wird ein Mischungsverhältnis im Bereich von 85 : 15 bis 95 : 5, insbesondere von 90 : 10 PET/PP gewählt.In addition to bicomponent fibers and / or solid profile hot melt adhesive fibers, the mixed fiber fleece (cover layer 12 ) Polyester fibers, preferably polyethylene terephthalate (PET), co-polyethylene terephthalate (Co-PET) or polyethylene terephthalate in combination with polypropylene fibers (PET / PP). When using PET fibers in combination with PP fibers, a mixing ratio in the range of 85:15 to 95: 5, in particular of 90:10 PET / PP is selected.

Der Anteil der Schmelzklebefasern, insbesondere Bikomponentenfasern am Mischfaservlies 12 beträgt beispielsweise 10 Gew.-% bis 30 Gew.-%, und liegt vorzugsweise im Bereich von 10 Gew.-% bis 20 Gew.-% (bezogen auf das Mischfaservlies).The proportion of hot melt adhesive fibers, in particular bicomponent fibers on the mixed fiber fleece 12 is for example 10 wt .-% to 30 wt .-%, and is preferably in the range of 10 wt .-% to 20 wt .-% (based on the mixed fiber fleece).

Das Flächengewicht des als Deckschicht 12 verwendeten Mischfaservlieses liegt im Bereich von 50 g/m2 bis 250 g/m2, vorzugsweise im Bereich von 50 g/m2 bis 200 g/m2, und besonders bevorzugt im Bereich von 90 g/m2 bis 150 g/m2.The basis weight of the as a cover layer 12 used mixed fiber nonwoven fabric is in the range of 50 g / m 2 to 250 g / m 2 , preferably in the range of 50 g / m 2 to 200 g / m 2 , and particularly preferably in the range of 90 g / m 2 to 150 g / m 2 .

In Transportrichtung gesehen ist hinter der Vernadelungsvorrichtung 9 eine Schneidevorrichtung 14 angeordnet. Dort werden aus dem vernadelten, bahnförmigen Materialverbund 15 Zuschnitte 16 erzeugt, die nachfolgend in einer Heizvorrichtung 21 auf eine für ein Warmumformen ausreichende Temperatur erwärmt werden. Die Heizvorrichtung 21 kann beispielsweise als Heizplattenpresse ausgeführt sein.Seen in the transport direction is behind the needling device 9 a cutting device 14 arranged. There are made of the needled, web-shaped composite material 15 blanks 16 generated in a heater below 21 heated to a temperature sufficient for hot working. The heater 21 can for example be designed as a hot plate press.

Der erwärmte Materialzuschnitt 16 wird dann anschließend mit einer Dekorschicht 17 kaschiert und in die gewünschte Form des herzustellenden Trägerteils warm umgeformt. Das Kaschieren und Umformen erfolgt gleichzeitig in einem Formwerkzeug 18. Das Formwerkzeug 18 ist vorzugsweise gekühlt und umfasst wie üblich ein Unterwerkzeug 19 und ein dazu komplementäres Oberwerkzeug 20. Der thermische Umformungsprozess bewirkt außer der Verklebung der Dekor schicht 17 mit dem Glasfasern enthaltenden Zuschnitt 16 insbesondere eine intensive, relativ tiefgreifende Thermofusion zwischen dem Faserbahnabschnitt 8 (Kernschicht) und der damit vernadelten Deckschicht 12. Hierdurch wird ein störender Austritt von Glasfasern aus dem Trägerteil vollständig unterbunden.The heated material blank 16 is then followed by a decorative layer 17 laminated and hot-formed into the desired shape of the carrier part to be produced. The laminating and forming takes place simultaneously in a mold 18 , The mold 18 is preferably cooled and includes a lower tool as usual 19 and a complementary upper tool 20 , The thermal deformation process causes except the bonding of the decorative layer 17 with the blank containing glass fibers 16 in particular an intensive, relatively deep thermofusion between the fiber web section 8th (Core layer) and the needled cover layer 12 , As a result, a disturbing discharge of glass fibers from the carrier part is completely prevented.

In 2 ist in Schnittansicht ein Abschnitt eines erfindungsgemäßen Trägerteiles schematisch dargestellt, das beispielsweise mittels einer Anlage gemäß 1 hergestellt ist. Das dreidimensional geformte Trägerteil besteht aus einer aus Glasfasern und Polypropylenfasern hergestellten Kernschicht 8, die an ihrer einen Seite (Unterseite) mit einer aus Mischfaservlies hergestellten Deckschicht 12 und an ihrer anderen Seite mit einer Dekorschicht 17 abgedeckt bzw. kaschiert ist. Das Mischfaservlies 12 weist die oben angegebene Zusammensetzung auf und ist mit der Kernschicht 8 vernadelt und verschmolzen. Das Flächengewicht der Kernschicht (Faserbahn) 8 liegt vorzugsweise im Bereich von 10 g/m2 bis 300 g/m2. Die Dekorschicht 17 besteht beispielsweise aus einer Velourware, einer Wirkware oder einer anderen textilen Dekorware.In 2 is a sectional view of a portion of a support member according to the invention shown schematically, for example by means of a system according to 1 is made. The three-dimensionally shaped carrier part consists of a core layer made of glass fibers and polypropylene fibers 8th , on one side (underside) with a cover layer made of mixed fiber fleece 12 and on the other side with a decorative layer 17 covered or laminated. The mixed fiber fleece 12 has the above composition and is with the core layer 8th needled and merged. The basis weight of the core layer (fibrous web) 8th is preferably in the range of 10 g / m 2 to 300 g / m 2 . The decorative layer 17 For example, it consists of a velor, a knitted fabric or other textile decorative goods.

In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Trägerteiles dargestellt. Bei dieser Anlage wird wie bei der Anlage gemäß 1 eine im wesentlichen Glasfasern und thermoplastische Kunststofffasern enthaltende Faserbahn 8 mittels einer Karde 2 erzeugt.In 3 is a further embodiment of a system for producing a carrier part according to the invention shown. In this system, as in the system according to 1 a fibrous web containing substantially glass fibers and thermoplastic synthetic fibers 8th by means of a card 2 generated.

Im Unterschied zu der Anlage gemäß 1 wird mit der in 3 dargestellten Anlage jedoch die Faserbahn 8 als Kernschicht beidseitig mit Deckschichten 12, 12' abge deckt und ohne Zusatz von zusätzlichem Klebstoff vernadelt. Mindestens eine der beiden Deckschichten 12, 12' besteht dabei wiederum aus einem Mischfaservlies, welches Schmelzklebefasern in Form von Bikomponentenfasern oder Vollprofilschmelzfasern enthält. Vorzugsweise sind aber beide Deckschichten 12, 12' aus einem Schmelzklebefasern enthaltenden Mischfaservlies gebildet, wobei die eine Deckschicht 12 (oder 12') Bikomponentenfasern und die andere Deckschicht Vollprofilschmelzfasern, z.B. Polyethylen- oder Polypropylenfasern, aufweist.In contrast to the system according to 1 will be with the in 3 illustrated plant, however, the fiber web 8th as core layer on both sides with cover layers 12 . 12 ' covered and without addition of needled additional adhesive. At least one of the two cover layers 12 . 12 ' in turn consists of a mixed fiber fleece, which contains melt adhesive fibers in the form of bicomponent fibers or solid profile melt fibers. Preferably, however, both cover layers 12 . 12 ' formed from a melt-bonded fibers containing mixed fiber non-woven, wherein the one cover layer 12 (or 12 ' ) Bicomponent fibers and the other cover layer solid profile melt fibers, such as polyethylene or polypropylene fibers having.

Die Deckschichten können als kardengelegte Vliesstoffbahn (12') und/oder als bereits thermisch fusioniertes Mischfaservlies (12), insbesondere als thermisch komprimiertes Mischfaservlies auf den beiden Seiten der Kernschicht 8 angeordnet werden. In 3 ist der Fall gezeigt, in dem die eine Seite der Kernschicht 8 mit einem kardengelegten Mischfaservlies (12') abgedeckt wird, während die andere Seite mit einem thermisch komprimierten Mischfaservlies (12) abgedeckt wird. Die thermisch komprimierte Deckschicht (12) wirkt zusätzlich versteifend sowie isolierend hinsichtlich der Kontaktheizfläche der Heizvorrichtung 21.The cover layers can be used as a carded nonwoven web ( 12 ' ) and / or as an already thermally fused mixed fiber fleece ( 12 ), in particular as a thermally compressed mixed fiber fleece on the two sides of the core layer 8th to be ordered. In 3 the case is shown in which one side of the core layer 8th with a carded mixed fiber fleece ( 12 ' ), while the other side is covered with a thermally compressed mixed fiber fleece ( 12 ) is covered. The thermally compressed covering layer ( 12 ) additionally has a stiffening and insulating effect with regard to the contact heating surface of the heating device 21 ,

Nachdem die Kernschicht 8 beidseitig mit den Deckschichten 12, 12' abgedeckt ist und die Deckschichten ohne zusätzlichen Klebstoff mit der Kernschicht 8 vernadelt sind, wird dieser Materialverbund mittels der Schneidevorrichtung 14 für die weitere Bearbeitung zugeschnitten und anschließend mittels der Heizvorrichtung 21 für die nachfolgende Warmumformung erwärmt.After the core layer 8th on both sides with the cover layers 12 . 12 ' is covered and the cover layers without additional adhesive with the core layer 8th are needled, this composite material by means of the cutting device 14 tailored for further processing and then by means of the heater 21 heated for the subsequent hot forming.

Eine der mit der Kernschicht 8 vernadelten Deckschichten 12, 12' wird sodann mit einer textilen Dekorschicht 17 belegt, bevor der zugeschnittene, erwärmte Materialverbund 16' schließlich in dem vorzugsweise gekühlten Formwerkzeug 18 umgeformt und zugleich mit der Dekorschicht 17 kaschiert wird.One with the core layer 8th needled cover layers 12 . 12 ' is then covered with a textile decorative layer 17 occupied before the cut, heated composite material 16 ' finally in the preferably cooled mold 18 reshaped and at the same time with the decorative layer 17 is laminated.

4 zeigt in Schnittansicht einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Trägerteiles, wie es mittels einer Anlage gemäß 3 hergestellt werden kann. Die Kernschicht 8 und die Deckschichten 12, 12' weisen dabei die oben mit Bezug auf die 1 und 2 angegebenen Zusammensetzungen sowie Flächengewichte auf. 4 shows a sectional view of a portion of a support member according to the invention, as it by means of a system according to 3 can be produced. The core layer 8th and the cover layers 12 . 12 ' have the above with reference to the 1 and 2 specified compositions and basis weights.

Die Erfindung ist in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind weitere Varianten möglich, die auch bei grundsätzlich abweichender Gestaltung von dem in den Ansprüchen formulierten Erfindungsgedanken Gebrauch machen.The Invention is in its execution not limited to the embodiments described above. Much more are other variants possible, the also in principle Deviating design of the formulated in the claims inventive idea Make use.

11
Zerkleinerungsvorrichtung (Reißwolf)comminution device (Shredder)
1'1'
Zerkleinerungsvorrichtung (Reißwolf)comminution device (Shredder)
22
Karde (Krempel)teasel (Clutter)
2'2 '
Karde (Krempel)teasel (Clutter)
33
Trommeldrum
44
Arbeiterwalzeworkers roll
55
WenderwalzeWenderwalze
66
Fangwalzecatcher roll
77
Abnehmerwalzedoffer
88th
Kernschicht (Faserbahn)core layer (Fiber web)
99
Vernadelungsvorrichtungneedling
1010
Nadelbalkenneedle beam
1111
Exzentrischer Drehantriebeccentric rotary drive
1212
Deckschicht (Mischfaservlies)topcoat (Mixed fiber fleece)
12'12 '
Deckschicht (Mischfaservlies)topcoat (Mixed fiber fleece)
1313
Vorratsrollesupply roll
1414
Schneidevorrichtungcutter
1515
Materialverbundcomposite material
1616
Zuschnittcut
16'16 '
Materialverbund (Zuschnitt)composite material (Blank)
1717
Dekorschichtdecorative layer
1818
Formwerkzeugmold
1919
Unterwerkzeuglower tool
2020
Oberwerkzeugupper tool
2121
Heizvorrichtungheater

Claims (18)

Warmumgeformtes Trägerteil, insbesondere Hutablage oder Verkleidungsteil für ein Kraftfahrzeug, mit einer aus Glasfasern und thermoplastischen Kunststofffasern hergestellten Kernschicht (8), mindestens einer aus Faservlies hergestellten Deckschicht (12, 12') und mindestens einer Dekorschicht (17), dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (12, 12') aus einem ein Flächengewicht im Bereich von 50 g/m2 bis 250 g/m2 aufweisenden Mischfaservlies gebildet ist, welches Schmelzklebefasern enthält und ohne Zusatz von zusätzlichem Klebstoff mit der Kernschicht (8) vernadelt ist, wobei die Glasfasern 30 Gew.-% bis 60 Gew.-% der Kernschicht (8) ausmachen.Hot-formed carrier part, in particular parcel shelf or trim part for a motor vehicle, having a core layer made of glass fibers and thermoplastic synthetic fibers (US Pat. 8th ), at least one non-woven cover layer ( 12 . 12 ' ) and at least one decorative layer ( 17 ), characterized in that the cover layer ( 12 . 12 ' ) is formed from a mixed fiber fleece having a basis weight in the range of 50 g / m 2 to 250 g / m 2 , which contains melt-adhesive fibers and without addition of additional adhesive to the core layer ( 8th ), wherein the glass fibers from 30 wt .-% to 60 wt .-% of the core layer ( 8th ) turn off. Trägerteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig der Kernschicht (8) Deckschichten (12, 12') angeordnet sind, die aus einem Schmelzklebefasern enthaltenden Mischfaservlies gebildet und ohne Zusatz von zusätzlichem Klebstoff mit der Kernschicht (8) vernadelt sind, wobei zumindest eine der beiden mit der Kernschicht (8) vernadelten Deckschichten (12, 12') mit der Dekorschicht (17) kaschiert ist.Carrier part according to claim 1, characterized in that on both sides of the core layer ( 8th ) Cover layers ( 12 . 12 ' ) are formed, which consists of a mixed-fiber non-woven fabric containing hot melt adhesive and without addition of additional adhesive with the core layer ( 8th ), wherein at least one of the two with the core layer ( 8th ) needled cover layers ( 12 . 12 ' ) with the decorative layer ( 17 ) is laminated. Trägerteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzklebefasern Bikomponentenfasern oder thermoplastische Vollprofilschmelzklebefasern sind.support part according to claim 1 or 2, characterized in that the melt-adhesive fibers Bicomponent fibers or thermoplastic full-profile hot melt adhesive fibers are. Trägerteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Schmelzfasern an dem mit der Kernschicht (8) vernadelten Mischfaservlies (Deckschicht 12, 12') im Bereich von 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% liegt.Carrier part according to one of claims 1 to 3, characterized in that the proportion of the melt fibers at the with the core layer ( 8th ) needled mixed fiber fleece (cover layer 12 . 12 ' ) is in the range of 10% to 30% by weight. Trägerteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastischen Kunststofffasern der Kernschicht (8) aus Polypropylen bestehen.Carrier part according to one of claims 1 to 4, characterized in that the thermoplastic synthetic fibers of the core layer ( 8th ) consist of polypropylene. Trägerteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischfaservlies (Deckschicht 12, 12') aus Polyesterfasern und Bikomponentenfasern gebildet ist.Carrier part according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mixed fiber fleece (cover layer 12 . 12 ' ) is formed of polyester fibers and bicomponent fibers. Trägerteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischfaservlies (Deckschicht 12, 12') aus Polyethylenterephthalat-Fasern, Co-Polyethylenterephthalat-Fasern oder Polyethylenterephthalat-Fasern in Kombination mit Polypropylen-Fasern gebildet ist.Carrier part according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mixed fiber fleece (cover layer 12 . 12 ' ) is formed of polyethylene terephthalate fibers, co-polyethylene terephthalate fibers or polyethylene terephthalate fibers in combination with polypropylene fibers. Trägerteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengewicht des mit der Kernschicht (8) vernadelten Mischfaservlieses (Deckschicht 12, 12') im Bereich von 100 g/m2 und 200 g/m2 liegt.Carrier part according to one of claims 1 to 7, characterized in that the basis weight of the core layer ( 8th ) needled mixed fiber fleece (cover layer 12 . 12 ' ) is in the range of 100 g / m 2 and 200 g / m 2 . Trägerteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasfasern 40 Gew.-% bis 50 Gew.-% der Kernschicht (8) ausmachen.Carrier part according to one of claims 1 to 8, characterized in that the glass fibers 40 wt .-% to 50 wt .-% of the core layer ( 8th ) turn off. Verfahren zur Herstellung eines warmumgeformten, dreidimensional geformten Trägerteils, insbesondere einer Hutablage oder eines Verkleidungsteils für ein Kraftfahrzeug, bei dem eine aus Glasfasern und thermoplastischen Kunststofffasern hergestellte Kernschicht (8) ein- oder beidseitig mit einer aus Faservlies hergestellten Deckschicht (12, 12') abgedeckt, die Deckschicht (12, 12') oder die Kernschicht (8) mit einer Dekorschicht (17) belegt und der so gebildete Materialaufbau warmumgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (12, 12') ohne Zusatz von zusätzlichem Klebstoff mit der Kernschicht (8) vernadelt wird, wobei als zu vernadelnde Deckschicht ein ein Flächengewicht im Bereich von 50 g/m2 bis 250 g/m2 aufweisendes Mischfaservlies verwendet wird, welches Schmelzklebefasern enthält, und dass als Kernschicht eine Kernschicht (8) verwendet wird, die 30 Gew.-% bis 60 Gew.-% Glasfasern aufweist.Method for producing a hot-formed, three-dimensionally shaped carrier part, in particular a hat rack or a trim part for a motor vehicle, in which a core layer made of glass fibers and thermoplastic synthetic fibers (US Pat. 8th ) on one or both sides with a non-woven cover layer ( 12 . 12 ' ), the top layer ( 12 . 12 ' ) or the core layer ( 8th ) with a decorative layer ( 17 ) and the material structure thus formed is hot-formed, characterized in that the cover layer ( 12 . 12 ' ) without addition of additional adhesive to the core layer ( 8th ) is needled, being used as needling topcoat a a basis weight in the range of 50 g / m 2 to 250 g / m 2 exhibiting mixed fiber non-woven which contains melt adhesive fibers, and that as the core layer, a core layer ( 8th ), which has 30% by weight to 60% by weight of glass fibers. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht (8) beidseitig mit Deckschichten (12, 12') abgedeckt wird und die beiden Deckschichten ohne Zusatz von zusätzlichem Klebstoff mit der Kernschicht (8) vernadelt werden, wobei als zu vernadelnde Deckschichten (12, 12') jeweils ein ein Flächengewicht im Bereich von 50 g/m2 bis 250 g/m2 aufweisendes Mischfaservlies verwendet wird, welches Schmelzklebefasern enthält, und dass eine der mit der Kernschicht (8) vernadelten Deckschichten (12, 12') mit der Dekorschicht (17) kaschiert wird.Method according to claim 10, characterized in that the core layer ( 8th ) on both sides with cover layers ( 12 . 12 ' ) and the two outer layers without addition of additional adhesive with the core layer ( 8th ) are needled, wherein as to be needled cover layers ( 12 . 12 ' ), in each case a mixed-fiber nonwoven having a basis weight in the range from 50 g / m 2 to 250 g / m 2 , which contains melt-bond fibers, and one of the layers having the core layer ( 8th ) needled cover layers ( 12 . 12 ' ) with the decorative layer ( 17 ) is laminated. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Kernschicht (8) ein kardengelegter, aus Glasfasern und thermoplastischen Kunststofffasern zusammengesetzter Vliesstoff verwendet wird.Method according to claim 10 or 11, characterized in that as the core layer ( 8th ) a carded, composed of glass fibers and thermoplastic synthetic fibers nonwoven fabric is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das als Deckschicht (12, 12') verwendete Mischfaservlies ein kardengelegtes Mischfaservlies ist.Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that as a cover layer ( 12 . 12 ' ) used mixed fiber fleece is a Kardengelegtes mixed fiber fleece. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht (8) als Vliesstoffbahn in einem kontinuierlichen Krempelprozess hergestellt wird, wobei die so hergestellte Vliesstoffbahn ein- oder beidseitig mit dem Mischfaservlies vernadelt wird.Method according to one of claims 10 to 13, characterized in that the core layer ( 8th ) is produced as a nonwoven web in a continuous carding process, wherein the nonwoven web thus produced is needled on one or both sides with the mixed fiber nonwoven. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Mischfaservlies (12) ein thermisch fusioniertes Mischfaservlies verwendet wird.A method according to claim 14, characterized in that as a mixed fiber fleece ( 12 ) a thermally fused mixed fiber fleece is used. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Mischfaservlies (12) ein thermisch komprimiertes Mischfaservlies verwendet wird.A method according to claim 14 or 15, characterized in that as a mixed fiber fleece ( 12 ) a thermally compressed mixed fiber fleece is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Kernschicht (8) zu vernadelnde Mischfaservlies (12, 12') so gewählt wird, dass es 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% Bikomponentenfasern aufweist.Method according to one of claims 10 to 16, characterized in that with the core layer ( 8th ) to be mixed needled nonwoven ( 12 . 12 ' ) is selected to have from 10% to 30% by weight of bicomponent fibers. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht (8) und die mindestens eine, damit vernadelte Deckschicht (12, 12') mittels einer Heizvorrichtung (21) erwärmt und anschließend zusammen mit der Dekorschicht (17) in einem gekühlten Formwerkzeug (18) umgeformt werden.Method according to one of claims 10 to 17, characterized in that the core layer ( 8th ) and the at least one, thus needled cover layer ( 12 . 12 ' ) by means of a heating device ( 21 ) and then together with the decorative layer ( 17 ) in a cooled mold ( 18 ) are transformed.
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