DE102017205111B4 - Verfahren zum Herstellen eines Crash-Pads und Crash-Pad - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Crash-Pads für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren einen Schritt zum Einspritzen einer einen Hautschaum bildenden Zusammensetzung zwischen einer unteren Form (302) mit einer daran ausgebildeten Farbbeschichtungsschicht (30) und einer oberen Form (302) und zum Schäumen der eingespritzten einen Hautschaum bildenden Zusammensetzung für das Bilden einer Hautschaumschicht (20), umfasst,wobei die Farbbeschichtungsschicht (30) durch das Auftragen einer Farbbeschichtungszusammensetzung auf die Innenfläche der unteren Form und das Aushärten der aufgetragenen Farbbeschichtungszusammensetzung gebildet wird,dadurch gekennzeichnet, dassdie obere Form (302) eine daran ausgebildete Kernschicht (10) aufweist,dass die Farbbeschichtungszusammensetzung ein modifiziertes Polyesterkunstharz, ein Polycarbonatdiol-basiertes Kunstharz und einen Zusatz umfasst,dass der Zusatz ein Pigment, einen Lichtstabilisator und ein Hydrolyseunterdrückungsmittel umfasst, unddass die Farbbeschichtungszusammensetzung weiterhin ein Polyesterelastomer umfasst.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG(EN)
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2016-0144659 , die am 1. November 2016 am koreanischen Patentamt eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Erfindungsfeld
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen ein Crash-Pad für ein Fahrzeug und ein Herstellungsverfahren dafür.
  • Stand der Technik
  • Ein Crash-Pad wird auch als „Armaturenbrett“ bezeichnet und ist ein Fahrzeuginnenraumteil, der unterhalb der Windschutzscheibe vor dem Fahrersitz angebracht ist. Ein Airbag ist in dem Crash-Pad montiert. Wenn das Fahrzeug einen Unfall erfährt, entfaltet sich der Airbag durch eine Naht des Crash-Pads hindurch, um den Fahrer und den Beifahrer vor einem externen Stoß zu schützen. Der Airbag ist also ein hinsichtlich des Designs, des Komforts und der Sicherheit wichtiger Teil. US 2003/0104168 A1 betrifft einen durch In-Mold-Beschichtung hergestellten Automobilinnenausstattungsgegenstand, der ein Polyurethan-Substrat umfasst, das mit einer In-Mold-Beschichtung bedeckt ist, die eine wasserdispergierbare, selbstvernetzende Arcylpolymer-Zusammensetzung enthält. DE 10 2007 033 374 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer elastischen Kunststoff-Formhaut. DE 10 2009 018 887 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsteils für einen Innenraum eines Fahrzeugs. DE 10 2007 018 757 A1 offenbart eine Airbagtür eines Airbags für einen Beifahrersitz eines Fahrzeugs. EP 2 937 368 A1 offenbart eine wässrige Zweikomponenten-Beschichtungszusammensetzung und daraus hergestellte Beschichtungen mit hoher Erosionsbeständigkeit. DE 10 2009 060 552 A1 offenbart ein Polyurethan-Bindemittel.
  • 1 zeigt ein herkömmliches Crash-Pad für ein Fahrzeug, und 2 zeigt einen Querschnitt eines herkömmlichen Crash-Pads für ein Fahrzeug. Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst ein Crash-Pad 100 eine Kernschicht 1, eine Schaumschicht 2, die auf der Oberfläche der Kernschicht 1 ausgebildet ist und eine Hautschicht 3, die auf der Oberfläche der Schaumschicht 2 ausgebildet ist. Dabei ist die Hautschicht 3 aus einem Material und einem Beschichtungsmaterial ausgebildet, wobei das Beschichtungsmaterial das Aussehen und die sensorischen Eigenschaften echten Leders aufweisen kann, um das Design und die sensorischen Eigenschaften zu betonen. Außerdem kann die Hautschicht 3 einem Hautkerbungsprozess unterworfen werden, um eine Kerbung 4 für eine Entfaltung eines Airbags vorzusehen.
  • Das Crash-Pad wird hergestellt, indem nacheinander eine Hautschicht und eine Kernschicht ausgebildet werden, die Hautschicht und die Kernschicht in eine Schämungsform gelegt werden und ein Polyurethan in die Form geschäumt wird, um eine Polyurethanschaumschicht auszubilden. Die Herstellung eines derartigen Crash-Pads ist zeit- und kostenaufwändig. Außerdem wird die Hautschicht allgemein mit einer Dicke von 1 mm bis 2 mm unter Verwendung von verschiedenen Prozessen hergestellt, wobei die für die Hautschicht verwendeten Materialien oder Prozesse kostspielig sind. Aus diesem Grund wurden Verfahren zum Herstellen von Crash-Pads untersucht, die aufgrund von reduzierten Materialkosten und einer reduzierten Anzahl von Prozessen effizienter sind.
  • Stand der Technik zu der vorliegenden Erfindung wird in der ungeprüften koreanischen Patentanmeldung Nr. 2015-0135708 mit dem Titel „Method for manufacturing a skin for a crash pad“ vom 3. Dezember 2015 angegeben.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein hinsichtlich der Beständigkeit verbessertes Crash-Pad für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Herstellen desselben zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und ein Crash-Pad gemäß Anspruch 16. Das Verfahren zum Herstellen eines Crash-Pads für ein Fahrzeug umfasst einen Schritt zum Einspritzen einer einen Hautschaum bildenden Zusammensetzung zwischen einer unteren Form mit einer daran ausgebildeten Farbbeschichtungsschicht und einer oberen Form mit einer daran ausgebildeten Kernschicht und zum Schäumen der eingespritzten einen Hautschaum bildenden Zusammensetzung für das Bilden einer Hautschaumschicht, wobei die Farbbeschichtungsschicht durch das Auftragen einer Farbbeschichtungszusammensetzung auf die Innenfläche der unteren Form und das Aushärten der aufgetragenen Farbbeschichtungszusammensetzung gebildet wird.
  • Die Farbbeschichtungszusammensetzung umfasst ein modifiziertes Polyesterkunstharz, ein Polycarbonatdiol-basiertes Kunstharz und einen Zusatz, wobei der Zusatz ein Pigment, einen Lichtstabilisator und/oder ein Hydrolyseunterdrückungsmittel enthalten kann.
  • Weiterhin umfasst die Farbbeschichtungszusammensetzung ein Polyesterelastomer.
  • In einer Ausführungsform kann die Farbbeschichtungszusammensetzung bei einer Temperatur zwischen 40°C und 70°C ausgehärtet werden, um die Farbbeschichtungsschicht zu bilden.
  • In einer Ausführungsform kann die untere Form mit der daran ausgebildeten Farbbeschichtungsschicht ausgebildet werden, indem sequentiell ein Formtrennmittel und die Farbbeschichtungszusammensetzung auf die Innenfläche der unteren Form aufgetragen werden und die aufgetragene Farbbeschichtungszusammensetzung ausgehärtet wird.
  • In einer Ausführungsform kann die einen Hautschaum bildende Zusammensetzung enthalten: eine Basis, die eine Polyolverbindung, einen Kettenverlängerer und ein Schäumungsmittel enthält; und ein Isocyanat-basiertes Aushärtemittel.
  • In einer Ausführungsform kann die Polyolverbindung ein Diol, ein Triol und/oder eine polymerische Polyolverbindung enthalten, wobei das Diol Ethylenglykol, Diethylenglykol, Butandiol und/oder Hexandiol enthalten kann, das Triol Glycerin, Trimethylolpropan und/oder 1,2,3-Hexantriol enthalten kann und die polymerische Polyolverbindung eine Polyolefinpolyolverbindung, eine Polyesterpolyolverbindung, eine Polycaprolactonpolyolverbindung, eine Polyetherpolyolverbindung und/oder eine Polycarbonatpolyolverbindung enthalten kann.
  • In einer Ausführungsform kann der Kettenverlängerer Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,4-Butandiol, Glycerin, Diethanolamin und/oder Triethanolamin enthalten.
  • In einer Ausführungsform kann die Basis weiterhin einen Katalysator, ein Pigment und/oder einen Lichtstabilisator enthalten.
  • In einer Ausführungsform kann der Lichtstabilisator eine Triazin-basierte Verbindung, eine Benzophenon-basierte Verbindung und/oder eine Benzotriazol-basierte Verbindung enthalten.
  • In einer Ausführungsform kann das Isocyanat-basierte Aushärtemittel 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat, 4,4-Diphenylmethandiisocyanat, Bis-4-(Isocyanatcyclohexyl)methan, Hexamethylendiisocyanat, Xylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, Tolidindiisocynat, Tetramethylendiisocynat, Dimethyldiisocyanat, Trimethylhexamethylendiisocyanat, Phenylendiisocyanat und/oder Dimethyldiphenyldiisocyanat enthalten.
  • In einer Ausführungsform kann das Isocyanat-basierte Aushärtemittel 40 Gewichtsprozent bis 88 Gewichtsprozent eines monomerischen Methylendiphenyldiisocyanats (MDI) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 200 g/mol bis 300 g/mol, 10 Gewichtsprozent bis 58 Gewichtsprozent eines polymerischen Methylendiphenyldiisocyanats (MDI) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 350 g/mol bis 600 g/mol und 2 Gewichtsprozent bis 20 Gewichtsprozent eines Methylendiphenyldiisocyanats (MDI)-Vorpolymers enthalten.
  • In einer Ausführungsform kann das Isocyanat-basierte Aushärtemittel in einer Menge von 35 Gewichtsteilen bis 55 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen der Polyolverbindung enthalten sein.
  • In einer Ausführungsform kann die Kernschicht mit einer Dicke von 1 mm bis 6 mm ausgebildet sein, kann die Hautschaumschicht mit einer Dicke von 3 mm bis 10 mm ausgebildet sein und kann die Farbbeschichtungsschicht mit einer Dicke von 10 µm bis 200 µm ausgebildet sein.
  • In einer Ausführungsform kann die Kernschicht enthalten: ein Matrixkunstharz, das ein Polycarbonat-basiertes Kunstharz und ein Styren-basiertes Kunstharz enthält; und einen anorganischen Füller.
  • In einer Ausführungsform können die Hautschaumschicht und die Kernschicht ohne eine Kerbung ausgebildet werden.
  • In einer Ausführungsform kann das Verfahren zum Herstellen des Crash-Pads weiterhin einen Schritt zum Trennen des Crash-Pads mit der darin ausgebildeten Hautschaumschicht von der Form und dann zum Kerben der Hautschaumschicht und der Kernschicht umfassen, wobei das Kerben unter Verwendung eines Lasers, eines heißen Messers, eines kalten Messers, eines Ultraschallmessers und/oder eines Fräsens durchgeführt werden kann.
  • Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Crash-Pad für ein Fahrzeug, das durch das Verfahren zum Herstellen eines Crash-Pads für ein Fahrzeug hergestellt wird. Das Crash-Pad für ein Fahrzeug enthält: eine Kernschicht; eine Hautschaumschicht, die auf der Oberfläche der Kernschicht ausgebildet ist; und eine Farbbeschichtungsschicht, die auf der Oberfläche der Hautschaumschicht ausgebildet ist Die Farbbeschichtungszusammensetzung umfasst ein modifiziertes Polyesterkunstharz, ein Polycarbonatdiol-basiertes Kunstharz und einen Zusatz, wobei der Zusatz ein Pigment, einen Lichtstabilisator und/oder ein Hydrolyseunterdrückungsmittel enthält. Die Farbbeschichtungszusammensetzung enthält weiterhin ein Polyesterelastomer.
  • In einer Ausführungsform kann die Kernschicht eine Dicke von 1 mm bis 6 mm aufweisen, kann die Hautschaumschicht eine Dicke von 3 mm bis 10 mm aufweisen und kann die Farbbeschichtungsschicht eine Dicke von 10 µm bis 200 µm aufweisen.
  • In einer Ausführungsform kann die Hautschaumschicht ohne eine Kerbung durchgeführt werden. In einer Ausführungsform können die Hautschaumschicht und die Kernschicht gekerbte Schichten sein.
  • Das Crash-Pad für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung wird hergestellt, ohne dass herkömmliche Hautschichtprozesse durchgeführt werden, kann hervorragende leichte Gewichtseigenschaften sowie ein hervorragendes Aussehen und hervorragende sensorische Eigenschaften wie etwa eine taktile Empfindung aufweisen, weil eine dünne Farbbeschichtungsschicht darin ausgebildet ist, und kann aufgrund einer eines vereinfachten Prozesses und aufgrund von reduzierten Produktionskosten sehr kosteneffizient sein.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 zeigt ein herkömmliches Crash-Pad für ein Fahrzeug.
    • 2 zeigt einen Querschnitt eines herkömmlichen Crash-Pads für ein Fahrzeug.
    • 3 zeigt ein Verfahren zum Herstellen eines Crash-Pads für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 4 zeigt einen Querschnitt eines Crash-Pads für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 5(a) ist ein Foto, das einen Querschnitt eines Crash-Pads für ein Fahrzeug zeigt, das gemäß einem Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, und 5(b) ist ein Foto, das den Querschnitt eines Crash-Pads für ein Fahrzeug zeigt, das gemäß einem Vergleichsbeispiel für die vorliegende Erfindung hergestellt wurde.
  • BESCHREIBUNG SPEZIFISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die folgende Beschreibung beschreibt bekannte Techniken nicht im Detail, sondern konzentriert sich auf den Gegenstand der Erfindung.
  • Die folgende Beschreibung beschreibt bekannte Techniken oder Konfigurationen nicht im Detail, sondern konzentriert sich auf den Gegenstand der Erfindung. Außerdem sind die Bezeichnungen der nachfolgend beschriebenen Komponenten mit Bezug auf deren Funktionen in der vorliegenden Erfindung gewählt und können gemäß den Wünschen eines Benutzers oder Bedieners oder gemäß den üblichen Konventionen durch andere Bezeichnungen ersetzt werden. Die Bezeichnungen sind also im Kontext der hier gegebenen Beschreibung zu verstehen.
  • Verfahren zum Herstellen eines Crash-Pads für ein Fahrzeug
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Crash-Pads für ein Fahrzeug. 3 zeigt ein Verfahren zum Herstellen eines Crash-Pads für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 3 gezeigt, umfasst das Verfahren zum Herstellen eines Crash-Pads für ein Fahrzeug einen Schritt zum Einspritzen einer einen Hautschaum bildenden Zusammensetzung zwischen einer unteren Form 301 mit einer daran ausgebildeten Farbbeschichtungsschicht 30 und einer oberen Form 302 mit einer daran ausgebildeten Kernschicht 10 sowie zum Schäumen der eingespritzten einen Hautschaum bildenden Zusammensetzung, um eine Hautschaumschicht 20 zu bilden.
  • Im Folgenden wird das Verfahren zum Herstellen eines Crash-Pads für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
  • Farbbeschichtungsschicht
  • Wie in 3(a) gezeigt, wird die Farbbeschichtungsschicht 30 ausgebildet, indem eine Farbbeschichtungszusammensetzung auf die untere Form 301 aufgetragen wird und die aufgetragene Farbbeschichtungszusammensetzung ausgehärtet wird. In einer Ausführungsform kann die Farbbeschichtungszusammensetzung ein modifiziertes Polyesterkunstharz, ein Polycarbonatdiol-basiertes Kunstharz und einen Zusatz umfassen, wobei der Zusatz ein Pigment, einen Lichtstabilisator und ein Hydrolyseunterdrückungsmittel umfassen kann.
  • Modifiziertes Polyesterkunstharz
  • Das modifizierte Polyesterkunstharz, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann ein Urethan-modifiziertes Polyesterkunstharz sein. Das Urethan-modifizierte Polyesterkunstharz kann durch ein herkömmliches Verfahren vorbereitet werden. In einer Ausführungsform kann das Urethan-modifizierte Polyesterkunstharz vorbereitet werden, indem ein Polyestervorpolymer mit einem Isocyanat-basierten Aushärtemittel in Reaktion gebracht wird. Das Urethan-modifizierte Polyesterkunstharz kann eine hervorragende Verarbeitungsfähigkeit und hervorragende mechanische Eigenschaften aufweisen.
  • In einer Ausführungsform kann das Polyestervorpolymer vorbereitet werden, indem eine multifunktionelle Alkoholverbindung mit einer multifunktionellen Carbonsäure in Reaktion gebracht wird.
  • In einer Ausführungsform kann das Urethan-modifizierte Polyesterkunstharz einen Hydroxylwert von 10 mg KOH/g bis 500 mg KOH/g und ein durchschnittliches Molekulargewicht von 1.500 g/mol bis 50.000 g/mol aufweisen. Unter derartigen Bedingungen kann das Urethan-modifizierte Polyesterkunstharz eine hervorragende Verarbeitungsfähigkeit, eine hervorragende Haftung an der Farbbeschichtungsschicht und hervorragende mechanische Eigenschaften aufweisen.
  • Polycarbonatdiol-basiertes Kunstharz
  • Das Polycarbonatdiol-basierte Kunstharz kann enthalten sein, um die mechanischen Eigenschaften, die Wärmebeständigkeit und die Chemikalienbeständigkeit der Farbbeschichtungsschicht zu verbessern, indem eine Bindung mit dem modifizierten Polyesterkunstharz in der Farbbindungsschicht vorgesehen wird.
  • In einer Ausführungsform kann das Polycarbonatdiol-basierte Kunstharz ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 500 g/mol bis 3000 g/mol aufweisen. In diesem Bereich kann die Farbbeschichtungsschicht hervorragende mechanische Eigenschaften sowie eine hervorragende Wärmebeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit aufweisen. Zum Beispiel kann das Polycarbonatdiol-basierte Kunstharz ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 800 g/mol bis 2000 g/mol aufweisen.
  • In einer Ausführungsform kann das Polycarbonatdiol-basierte Kunstharz in einer Menge von 80 Gewichtsteilen bis 250 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des modifizierten Polyesterkunstharzes enthalten sein. In diesem Anteilsbereich kann das Molekulargewicht der Farbbeschichtungsschicht einfach vergrößert werden und kann das Crash-Pad gemäß der vorliegenden Erfindung hervorragende mechanische Eigenschaften und eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufweisen. Zum Beispiel kann das Polycarbonatdiol-basierte Kunstharz in einer Menge von 80 Gewichtsteilen bis 150 Gewichtsteilen enthalten sein. Zum Beispiel kann es in einer Menge von 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 233, 240 oder 250 Gewichtsteilen enthalten sein.
  • In einer Ausführungsform können das modifizierte Polyesterkunstharz und das Polyesterdiol-basierte Kunstharz mit einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 1:0,5 bis 1:1,5 enthalten sein. In diesem Gewichtsverhältnisbereich kann die Farbbeschichtungszusammensetzung eine hervorragende Kompatibilität aufweisen und kann die Farbbeschichtungsschicht eine hervorragende Textur und hervorragende physikalische Eigenschaften wie etwa eine Zugfestigkeit und Beständigkeit aufweisen.
  • Zusatz
  • In einer Ausführungsform kann der Zusatz ein Pigment, einen Lichtstabilisator und ein Hydrolyseunterdrückungsmittel umfassen.
  • Pigment
  • Das Pigment kann enthalten sein, um die Farbe der Farbbeschichtungsschicht zu realisieren. In einer Ausführungsform kann das Pigment Ruß, Titandioxid, Eisenoxid und/oder ein organisches Pigment umfassen. In einer Ausführungsform kann das Pigment in einer Menge von einem Gewichtsteil bis 25 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des modifizierten Polyesterkunstharzes enthalten sein. In diesem Anteilsbereich kann die Farbe der Farbbeschichtungsschicht einfach realisiert werden. Zum Beispiel kann das Pigment in einer Menge von 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 oder 25 Gewichtsteilen enthalten sein.
  • Lichtstabilisator
  • Der Lichtstabilisator kann enthalten sein, um die Lichtbeständigkeit der Farbbeschichtungsschicht sicherzustellen und eine Veränderung der Farbe des Crash-Pads bei einer Einwirkung von Sonnenlicht zu verhindern.
  • In einer Ausführungsform kann der Lichtstabilisator eine Triazin-basierte Verbindung, eine Benzophenon-basierte Verbindung und/oder eine Benzotriazol-basierte Verbindung umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann die Triazin-basierte Verbindung 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyloxy)-phenol und/oder 2-(4,6-Bis(2,4-dimethyl-phenyl)-1,3,5-triazin-2-yl-5-octy-loxy)phenol umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann die Benzotriazol-basierte Verbindung Hydroxyphenylbenzotriazol umfassen. Zum Beispiel kann sie 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol, 2-(3'-tert-Butyl-2'-hydroxy-5'-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazol, 2-(3',5'-di-tert-Butyl-2'-hydroxyphenyl)-5-chlorobenzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol, 2-(2-Hydroxy-5-methylphenyl)benzotriazol, 2-(2-Hydroxy-5-tert-butyl-phenyl)-5-chlorobenzotriazol, 2-(2-Hydroxy-3,5-di-tert-butylphenyl)benzotriazol, 2-(2-Hydroxy-5-tert-butylphenyl)benzotriazol und/oder 2-(2-Hyd-roxy-4-octyloxyphenyl)benzotriazol umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann der Lichtstabilisator in einer Menge im Bereich von 0,5 Gewichtsteilen bis 20 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des modifizierten Polyesterkunstharzes enthalten sein. In diesem Anteilsbereich kann die Farbbeschichtungsschicht eine hervorragende Lichtbeständigkeit aufweisen und kann eine Verminderung der mechanischen Festigkeit verhindert werden. Zum Beispiel kann der Lichtstabilisator in einer Menge von 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 oder 20 Gewichtsteilen enthalten sein.
  • Hydrolyseunterdrückungsmittel
  • Das Hydrolyseunterdrückungsmittel kann enthalten sein, um Nebenreaktionen wie etwa eine Hydrolyse der Farbbeschichtungsschicht zu verhindern.
  • In einer Ausführungsform kann das Hydrolyseunterdrückungsmittel eine Carbodiimid-basierte Verbindung umfassen. Zum Beispiel kann es ein Polycarbodiimid-Verbindung und/oder eine Monocarbodiimid-Verbindung umfassen.
  • Wenn das Hydrolyseunterdrückungsmittel eine Carbodiimid-basierte Verbindung umfasst, können Nebenreaktionen wie etwa eine Hydrolyse der Komponenten der Farbbeschichtungszusammensetzung verbhindert werden, sodass die Wasserfestigkeit der Farbbeschichtungszusammensetzung verbessert werden kann und dementsprechend die Wasserfestigkeit und Beständigkeit des Crash-Pads in einer Umgebung mit einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit verbessert werden kann.
  • In einer Ausführungsform kann die Polycarbodiimid-Verbindung Poly(4,4'-diphenylme-thancarbodiimid), Poly(4,4'-dicyclohexylmethancarbodiimid) und/oder Poly(1,3,5-triisopropylben-zen)polycarbodiimid, Poly(1,3,5-triisopropylbenzen und 1,5-diisopropylbenzen)polycarbodiimid umfassen. In einer Ausführungsform kann die Monocarbodiimid-Verbindung N,N'-di-2,6-diisopro-pylphenylcarbodiimid umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann das Hydrolyseunterdrückungsmittel in einer Menge im Bereich von 0,5 bis 20 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des modifizierten Polyesterkunstharzes enthalten sein. In diesem Anteilsbereich kann die Farbbeschichtungsschicht eine hervorragende Wasserfestigkeit und Beständigkeit aufweisen und kann eine Verminderung der mechanischen Festigkeit verhindert werden. Zum Beispiel kann das Hydrolyseunterdrückungsmittel in einer Menge von 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 oder 20 Gewichtsteilen enthalten sein.
  • Polyesterelastomer
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Farbbeschichtungszusammensetzung weiterhin ein Polyesterelastomer. Das Polyesterelastomer kann aus einem harten Segment und einem weichen Segment bestehen. Das harte Segment kann eine Hauptkettenstruktur des Ester-Typs aufweisen, die eine hochkristalline Domäne bildet, und das weiche Segment dient als eine Matrix und kann ein polymerisches Polyol sein, das aus einem Polymer von Alkoholen besteht. Die thermoplastische Elastomerkunstharzzusammensetzung kann also eine Beständigkeit gegenüber wiederholten Lasten, eine Stoßfestigkeit, eine Abrasionsbeständigkeit und eine hervorragende Zugdehnung und Zugfestigkeit aufweisen.
  • In einer Ausführungsform kann das harte Segment vorbereitet werden, indem eine aromatische Dicarbonsäure und ein aromatisches Dicarboxylat mit einem Polyol in Reaktion gebracht werden. In einer Ausführungsform kann die aromatische Dicarbonsäure eine Terephthalsäure (TPA), eine Isophthalsäure (IPA), eine 1,5-Naphthalendicarbonsäure (1,5-NDCA) und/oder eine 2,6-Naphthalendicarbonsäure (2,6-NDCA) umfassen. In einer Ausführungsform kann das aromatische Dicarboxylat Dimethylisophthalat umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann das Polyol Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol und/oder 1,4-Cyclohexanmethanol umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann das weiche Segment eine Polyalkylenoxid-Verbindung umfassen. In einer Ausführungsform kann die Polyalkylenoxid-Verbindung Polyoxyethylengloxypropylenglykol und/oder Polyoxytetramethylenglykol umfassen.
  • Wenn die Farbbeschichtungszusammensetzung das Polyesterelastomer umfasst, kann die Farbbeschichtungsschicht eine hervorragende Textur und Beständigkeit aufweisen.
  • In einer Ausführungsform kann das Polyesterelastomer in einer Menge im Bereich von 80 Gewichtsteilen bis 250 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des modifizierten Polyesterkunstharzes enthalten sein. In diesem Anteilsbereich kann die Farbbeschichtungsschicht eine hervorragende Textur und hervorragende mechanische Eigenschaften wie etwa eine Zugfestigkeit und Beständigkeit aufweisen. Zum Beispiel kann das Polyesterelastomer in einer Menge von 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 233, 240 oder 250 Gewichtsteilen enthalten sein.
  • In einer anderen Ausführungsform kann die Farbbeschichtungszusammensetzung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, eine wärmehärtende Polyurethanbeschichtungszusammensetzung sein. Zum Beispiel kann die Farbbeschichtungszusammensetzung eine aus zwei Komponenten bestehende wärmehärtende Polyurethanbeschichtungszusammensetzung sein, die umfasst: eine Basis, die eine Polyolverbindung, einen Kettenverlängerer und ein Pigment umfasst; und ein Isocyanat-basiertes Aushärtemittel.
  • In einer Ausführungsform kann die Farbbeschichtungsschicht ausgebildet werden, indem die Farbbeschichtungszusammensetzung aufgetragen wird und dann die aufgetragene Farbbeschichtungsschicht bei einer Temperatur zwischen 40°C und 70°C ausgehärtet wird. Wenn das Aushärten unter dieser Bedingung durchgeführt wird, kann die Farbbeschichtungsschicht einfach ausgehärtet werden und kann verhindert werden, dass die Form durch einen in der Farbbeschichtungsschicht vorhandenen Farbstaub kontaminiert wird.
  • In einer Ausführungsform wird wie in 3 gezeigt die Farbbeschichtungsschicht ausgebildet, indem die Farbbeschichtungszusammensetzung auf die Innenfläche der unteren Form 301 aufgetragen wird und die aufgetragene Farbbeschichtungszusammensetzung ausgehärtet wird.
  • In einer Ausführungsform kann die Farbbeschichtungsschicht mit einer Dicke im Bereich von 10 µm bis 200 µm ausgebildet werden. In diesem Dickenbereich kann das Crash-Pad hervorragend leichte Gewichtseigenschaften und hervorragende sensorische Eigenschaften wie etwa eine taktile Empfindung aufweisen und werden die mechanischen Eigenschaften des Crash-Pads nicht beeinträchtigt.
  • Wie in 3(a) gezeigt, kann die Farbbeschichtungsschicht 30 sequentiell ausgebildet werden, indem ein Formtrennmittel 50 und die Farbbeschichtungszusammensetzung auf die Innenfläche der unteren Form 301 aufgetragen werden und dann die aufgetragene Farbbeschichtungsschicht ausgehärtet wird.
  • In einer Ausführungsform kann das Formtrennmittel Zinkstearat, Aluminiumstearat, Calciumstearat, Talkpulver und/oder Silikonöl umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann die Oberfläche der Farbbeschichtungsschicht geprägt oder mit Nähten versehen werden oder kann eine konvexe/konkave Form aufweisen. Um ein Muster auf der Oberfläche der Farbbeschichtungsschicht vorzusehen, kann in einer Ausführungsform die untere Form 301 einem Ätzen oder einer Nickelelektroformung unterworfen werden.
  • Kernschicht
  • Eine Kernschicht 10 bildet die dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz zugewandte Vorderseite zu und dient dazu, den Fahrer und den Beifahrer vor einem externen Stoß im Fall eines Aufprall- oder Überschlagsunfall zu schützen. Außerdem kann die Kernschicht 10 ein Einsteckloch aufweisen, durch das ein Airbag-Modul, ein Montageteil für die Befestigung einer Klimaanlage usw. montiert werden.
  • In einer Ausführungsform kann die Kernschicht umfassen: ein Matrixkunstharz, das ein Polycarbonat-basiertes Kunstharz und ein Styren-basiertes Kunstharz umfasst; und einen anorganischen Füller. Das Styren-basierte Kunstharz kann ein Acrylonitrilbutadienstyren (ABS)-Kunstharz sein. In einer Ausführungsform kann das Matrixkunstharz ein PC/ABS-Kunstharz sein.
  • In einer Ausführungsform kann der anorganische Füller Talk, Whisker, Glasfasern, Kohlenfasern, Basaltfasern und Polymerfasern umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann die oben beschriebene eine Kernschicht bildende Zusammensetzung geknetet, pelletiert und dann spritzgegossen werden, um eine Kernschicht 10 zu bilden, die dann an der oberen Form 302 wie in 3(b) gezeigt angebracht wird.
  • In einer Ausführungsform kann die Kernschicht eine Dicke im Bereich von 1 mm bis 6 mm aufweisen. Bei dieser Dicke kann die Kernschicht eine hervorragende Stoßfestigkeit aufweisen und kann gleichzeitig eine hervorragende Fähigkeit für das Entfalten eines Airbags bei Einwirkung eines externen Stoßes aufweisen.
  • Hautschaumschicht
  • Eine Hautschaumschicht 20 dient dazu, physikalische Eigenschaften (wie etwa die Wärmebeständigkeit, die Stoßfestigkeit und die Lichtbeständigkeit) des Crash-Pads sicherzustellen und hervorragende sensorische Eigenschaften wie zum Beispiel eine taktile Empfindung wie etwa ein Polstergefühl für den Fahrer und den Beifahrer vorzusehen.
  • In einer Ausführungsform wird wie in 3(c) gezeigt die Hautschaumschicht ausgebildet, indem die obere Form 302 mit der daran ausgebildeten Kernschicht 10 an der unteren Form 301 mit der daran ausgebildeten Beschichtungsschicht 30 befestigt wird, die einen Hautschaum bildende Zusammensetzung zwischen der Farbbeschichtungsschicht 30 und der Kernschicht 10 eingespritzt wird und die eingespritzte einen Hautschaum bildende Zusammensetzung geschäumt wird.
  • In einer anderen Ausführungsform kann die Hautschaumschicht ausgebildet werden, indem die obere Form mit der daran ausgebildeten Kernschicht an der unteren Form mit der daran ausgebildeten Farbbeschichtungsschicht befestigt wird, die obere Form und die untere Form geschlossen werden, die einen Hautschaum bildende Zusammensetzung zwischen der Farbbeschichtungsschicht und der Kernschicht durch ein Einlassloch eingespritzt wird und die eingespritzte einen Hautschaum bildende Zusammensetzung geschäumt wird.
  • Einen Hautschaum bildende Zusammensetzung
  • Die einen Hautschaum bildende Zusammensetzung kann umfassen: eine Basis, die eine Polyolverbindung, einen Kettenverlängerer und ein Schäumungsmittel umfasst; und ein Isocynatbasiertes Aushärtemittel.
  • Basis
  • Die Basis kann eine Polyolverbindung, einen Kettenverlängerer und ein Schäumungsmittel umfassen.
  • Polyolverbindung
  • In einer Ausführungsform kann die Polyolverbindung ein Diol, ein Triol und/oder ein polymerisches Polyol umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann das Diol ein Ethylenglykol, ein Diethylenglykol, ein Butandiol und/oder ein Hexandiol umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann das Triol ein Glycerin, Trimethylolpropan und/oder 1,2,3-Hexantriol umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann das polymerische Polyol ein Pololefinpolyol, Polyesterpolyol, Polycaprolactonpolyol, Polyetherpolyol und/oder Polycarbonatpolyol umfassen. Zum Beispiel kann das polymerische Polyol ein Polyetherpolyol umfassen.
  • In einer Ausführungsform wird die Polyetherpolyolverbindung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, durch das Polymerisieren einer oder mehrerer Verbindungen vorbereitet, die aus Ethylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,3-Propylenglykol, Butylenglykol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol, Neopentylglykol, 2-Methyl-1,3-propandiol, Glycerol, Trimethylolpropan, 1,2,3-Hexantriol, 1,2,4-Butantriol, Trimethylolmethan, Pentaerythritol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol, Tripropylenglykol, Polypropylenglykol, Dibutylenglykol, Polybutylenglykol, Sorbitol, Sucrose, Hydroquinon, Resorcinol, Catechol und Bisphenol mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid ausgewählt sind.
  • In einer Ausführungsform kann ein Polyetherpolyol derart vorbereitet werden, dass es ein Triol mit einem Hydroxyl (OH)-Wert von 20 mg KOH/g bis 40 mg KOH/g und ein Diol mit einem OH-Wert von 20 mg KOH/g bis 40 mg KOH/g umfasst.
  • In einer Ausführungsform kann das polymerische Polymer vorbereitet werden, indem als eine Basis ein Triol mit einem OH-Wert von 20 mg KOH/g bis 40 mg KOH/g verwendet wird.
  • In einer Ausführungsform kann die Polyolverbindung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, 75 Gewichtsprozent bis 90 Gewichtsprozent eines Triols (OH-Wert: 20 mg KOH/g bis 40 mg KOH/g)), mehr als 0 Gewichtsprozent, aber nicht mehr als 15 Gewichtsprozent eines Diols (OH-Wert: 200 mg KOH/g bis 500 mg KOH/g) und mehr als 0 Gewichtsprozent, aber nicht mehr als 20 Gewichtsprozent eines polymerischen Polyols (OH-Wert: 20 mg (KOH/g bis 40 mg KOH/g) umfassen.
  • Kettenverlängerer
  • Der Kettenverlängerer kann enthalten sein, um die Kette des in der Hautschaumschicht gebildeten Polyurethans zu verlängern oder das Polyurethan zu vernetzen, um dadurch das Molekulargewicht des Polyurethans zu vergrößern und mechanische Eigenschaften, die Wärmebeständigkeit und die Chemikalienbeständigkeit zu verbessern.
  • In einer Ausführungsform kann der Kettenverlängerer ein Diol, ein Triol und/oder Amin-Verbindungen umfassen. Zum Beispiel kann der Kettenverlängerer Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,4-Butandiol, Glycerin, Diethanolamin (DEOA) und Triethanolamin (TEOA) umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann der Kettenverlängerer zwei oder mehr Diole umfassen. Zum Beispiel kann er ein erstes Diol mit einem OH-Wert von 1500 mg KOH/g bis 2500 mg KOH/g und ein zweites Diol mit einem OH-Wert von wenigstens 500 mg KOH/g, aber weniger als 1500 mg KOH/g umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann der Kettenverlängerer in einer Menge im Bereich von 0,1 Gewichtsteilen bis 15 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen der Polyolverbindung enthalten sein. In diesem Anteilsbereich kann der Kettenverlängerer einfach das Molekulargewicht der Hautschaumschicht vergrößern und kann das Crash-Pad der vorliegenden Erfindung hervorragende mechanische Eigenschaften und eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufweisen. Zum Beispiel kann der Kettenverlängerer in einer Menge von 0,1, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 oder 15 Gewichtsteilen enthalten sein.
  • Schäumungsmittel
  • In einer Ausführungsform kann das Schäumungsmittel Wasser, Butan, n-Pentan, c-Pentan, Hexan, Heptan, Chlorfluorkohlenstoff (CFC 11), Chlorfluorkohlenwasserstoff (H-CFC), Fluorchlorkohlenstoff (H-FC), Trichlorfluormethan (Freon 11), Chlordifluormethan (R-22), 1,1-Dichlor-1-fluorethan (HCFC-141b) und/oder 1,1,1,3,3-Pentafluorpropan (HFC-245fa) umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann das Schäumungsmittel in einer Menge im Bereich von 0,1 Gewichtsteilen bis 15 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen der Polyolverbindung enthalten sein. In diesem Anteilsbereich kann das Schäumungsmittel einfach die einen Hautschaum bildende Zusammensetzung schäumen, während eine Verminderung der mechanischen Eigenschaften der Hautschaumschicht verhindert wird. Zum Beispiel kann das Schäumungsmittel in einer Menge von 0,1, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 oder 15 Gewichtsteilen enthalten sein. In einer anderen Ausführungsform kann das Schäumungsmittel basierend auf 100 Gewichtsteilen der Polyolverbindung 0,1-3 Gewichtsteile Wasser und 2 Gewichtsteile bis 10 Gewichtsteile n-Pentan umfassen.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Basis der einen Hautschaum bildenden Zusammensetzung weiterhin einen Katalysator, ein Pigment und/oder einen Lichtstabilisator umfassen.
  • Katalysator
  • Der Katalysator kann enthalten sein, um die Reaktion zwischen der Polyolverbindung und Isocyanat während der Bildung der Hautschaumschicht zu fördern und eine Kunstharzbildungsreaktion und eine Schäumungsreaktion in dem Schäumungsprozess zu kontrollieren. In einer Ausführungsform kann der Katalysator weiterhin eine Amin-basierte Verbindung umfassen. Zum Beispiel kann er Triethylendiamin, Pentamethyldipropylentriamin und bis(2-Dimethylaminoethyl)ether umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann der Katalysator in einem Bereich von 0,01 Gewichtsteilen bis 3 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen der Polyolverbindung enthalten sein. In diesem Anteilsbereich kann die Hautschaumschicht mit einer gleichmäßigen Dichte gebildet werden und können gleichmäßige Poren ausgebildet werden. Zum Beispiel kann der Katalysator in einer Menge von 0,01, 0,05, 0,1, 0,5, 1, 2 oder 3 Gewichtsteilen enthalten sein.
  • Pigment
  • Das Pigment kann enthalten sein, um die Farbe der Hautschaumschicht zu realisieren. In einer Ausführungsform kann das Pigment Ruß, Titandioxid, Eisenoxid und/oder ein organisches Pigment umfassen. Zum Beispiel kann es Ruß umfassen. In einer Ausführungsform kann das Pigment in einer Menge im Bereich von 1 Gewichtsteil bis 8 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen der Polyolverbindung enthalten sein. In diesem Anteilsbereich kann die Farbe der Hautschaumschicht einfach realisiert werden. Zum Beispiel kann das Pigment in einer Menge von 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 Gewichtsteilen enthalten sein.
  • Lichtstabilisator
  • Der Lichtstabilisator kann enthalten sein, um die Lichtbeständigkeit des Crash-Pads sicherzustellen und eine Veränderung der Farbe des Crash-Pads bei einer Einwirkung von Sonnenlicht zu verhindern.
  • In einer Ausführungsform kann der Lichtstabilisator Triazin-, Benzophenon- und/oder Benzotriazol-basierte Verbindungen umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann die Triazin-basierte Verbindung 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyloxy)-phenol und/oder 2-(4,6-Bis(2,4-dimethyl-phenyl)-1,3,5-triazin-2-yl-5-octyloxy)phenol umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann die Benzotriazol-basierte Verbindung Hydroxyphenylbenzotriazol umfassen. Zum Beispiel kann sie 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol, 2-(3'-tert-Butyl-2'-hydroxy-5'-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazol, 2-(3',5'-di-tert-Butyl-2'-hydroxyphenyl)-5-chlorobenzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol, 2-(2-Hydroxy-5-methylphenyl)benzotriazol, 2-(2-Hydroxy-5-tert-butyl-phenyl)-5-chlorobenzotriazol, 2-(2-Hydroxy-3,5-di-tert-butylphenyl)benzotriazol, 2-(2-Hydroxy-5-tert-butylphenyl)benzotriazol und/oder 2-(2-Hyd-roxy-4-octyloxyphenyl)benzotriazol umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann der Lichtstabilisator in einer Menge im Bereich von 0,5 Gewichtsteilen bis 6 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen der Polyolverbindung enthalten sein. In diesem Anteilsbereich kann die Hautschaumschicht eine hervorragende Lichtbeständigkeit aufweisen und kann eine Verminderung der mechanischen Festigkeit der Hautschaumschicht verhindert werden. Zum Beispiel kann der Lichtstabilisator in einer Menge von 0,5, 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 Gewichtsteilen enthalten sein.
  • Isocyanat-basiertes Aushärtemittel
  • Das Isocynat-basierte Aushärtemittel ist enthalten, um die Hautschaumschicht durch eine Reaktion mit der Basis zu bilden.
  • In einer Ausführungsform kann das Isocyanat-basierte Aushärtemittel 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat, 4,4-Diphenylmethandiisocyanat, Bis-4-(isocyanatcyclohexyl)methan, Hexamethylendiisocyanat, Xylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, Tolidindiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Dimethyldiisocyanat, Trimethylhexamethylendiisocyanat, Phenylendiisocyanat und/oder Dimethyldiphenyldiisocyanat umfassen.
  • Zum Beispiel kann das Isocyanat-basierte Aushärtemittel Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) mit einem Isocyanat (NCO)-Anteil von 26% bis 30% umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann das Isocyanat-basierte Aushärtemittel 40 Gewichtsprozent bis 88 Gewichtsprozent eines monomerischen Methylendiphenyldiisocyanats (MDI) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 200 g/mol bis 300 g/mol, 10 Gewichtsprozent bis 58 Gewichtsprozent eines polymerischen Methylendiphenyldiisocyanats (MDI) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 350 g/mol bis 600 g/mol und 2 Gewichtsprozent bis 20 Gewichtsprozent eines Methylendiphenyldiisocyanat (MDI)-Vorpolymers umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann das Methylendiphenyldiisocyanat (MDI)-Vorpolymer vorbereitet werden, indem eine Polyolverbindung mit einer übermäßigen Menge eines monomerischen Methylendiphenyldiisocyanats in Reaktion gebracht wird.
  • In diesem Anteilsbereich kann die Hautschaumschicht eine hervorragende taktile Empfindung und hervorragende mechanische Eigenschaften aufweisen.
  • In einer Ausführungsform kann das Isocyanat-basierte Aushärtemittel eine Viskosität von 50 cPs bis 250 cPS (bei 25°C) und ein spezifisches Gewicht von 1,21 bis 1,23 aufweisen. Unter derartigen Bedingungen kann das Isocyanat-basierte Aushärtemittel eine hervorragende Verarbeitungsfähigkeit und Reaktionsfähigkeit aufweisen.
  • In einer Ausführungsform kann das Isocyanat-basierte Aushärtemittel in einer Menge im Bereich von 35 Gewichtsteilen bis 55 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen der Polyolverbindung enthalten sein. In diesem Anteilsbereich kann die Hautschaumschicht eine hervorragende taktile Empfindung, einer hervorragende Wärmebeständigkeit und hervorragende mechanische Eigenschaften aufweisen. Zum Beispiel kann das Isocyanat-basierte Aushärtemittel in einer Menge von 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54 oder 55 Gewichtsteilen enthalten sein.
  • In einer Ausführungsform kann die Hautschaumschicht mit einer Dicke im Bereich von 3 mm bis 10 mm ausgebildet werden. In diesem Dickenbereich können die mechanischen Eigenschaften und die Wärmebeständigkeit der Hautschaumschicht sichergestellt werden.
  • In einer Ausführungsform kann die Hautschaumschicht mit einer Härte im Bereich von 80 bis 90 (Shore A), gemessen gemäß den ASTM D 2240-Standards, ausgebildet werden. In diesem Härtebereich sind die taktile Empfindung, die Wärmebeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften der Hautschaumschicht alle hervorragend. Zum Beispiel kann die Hautschaumschicht mit einer Härte von 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89 oder 90 (Shore A) ausgebildet werden.
  • In der vorliegenden Erfindung kann die Hautschaumschicht ohne eine Kerbung ausgebildet werden. Das Crash-Pad der vorliegenden Erfindung ermöglicht, dass das Airbag-Modul einfach von dem Crash-Pad entfaltet wird, auch wenn das Crash-Pad keinem Kerbungsprozess unterworfen wird. Weiterhin kann das Airbag-Modul einfach von dem Crash-Pad entfaltet werden, wenn ein externer Stoß einwirkt. Außerdem können die Prozesse für das Herstellen des Crash-Pads vereinfacht werden und können die Produktionskosten reduziert werden. Deshalb kann das Crash-Pad gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer hohen Produktivität und sehr kosteneffizient hergestellt werden.
  • Kerbungsprozess
  • In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren weiterhin einen Schritt zum Trennen des Crash-Pads 20 mit der daran ausgebildeten Hautschaumschicht von der Form und dann zum Kerben der Hautschaumschicht und der Kernschicht umfassen. Wenn die Kerbung ausgebildet ist, kann die Kerbung bei der Einwirkung eines externen Stoßes durchbrochen werden, damit das Airbag-Modul einfach von dem Crash-Pad entfaltet werden kann.
  • In einer Ausführungsform kann die Kerbung unter Verwendung eines Lasers, eines heißen Messers, eines kalten Messers, eines Ultraschallmessers und/oder eines Fräsens durchgeführt werden.
  • Crash-Pad für ein Fahrzeug
  • Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Crash-Pad für ein Fahrzeug, das durch das oben beschriebene Verfahren zum Herstellen eines Crash-Pads für ein Fahrzeug hergestellt wird. 4 zeigt den Aufbau eines Crash-Pads für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 4 gezeigt, umfasst ein Crash-Pad 200 für ein Fahrzeug: eine Kernschicht 10; eine Hautschaumschicht 20, die auf der Oberfläche der Kernschicht 10 ausgebildet ist; und eine Farbbeschichtungsschicht 30, die auf der Oberfläche der Hautschaumschicht 20 ausgebildet ist. Die Kernschicht, die Hautschaumschicht und die Farbbeschichtungsschicht können unter Verwendung der gleichen Komponenten und Anteile wie oben beschrieben ausgebildet werden, sodass hier auf eine wiederholte detaillierte Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • In einer Ausführungsform kann die Kernschicht 10 mit einer Dicke von 1 mm bis 6 mm ausgebildet werden, kann die Hautschaumschicht 20 mit einer Dicke von 3 mm bis 10 mm ausgebildet werden und kann die Farbbeschichtungsschicht 30 mit einer Dicke von 10 µm bis 200 µm ausgebildet werden.
  • In einer Ausführungsform kann die Hautschaumschicht 20 mit einer Härte von 30 bis 80 (Shore C), gemessen gemäß den ASTM D 2240-Standards, ausgebildet werden. In diesem Dickenbereich können die taktile Empfindung, die Wärmebeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften der Hautschaumschicht alle hervorragend sein.
  • In einer Ausführungsform können die Hautschaumschicht und die Kernschicht ohne eine Kerbung ausgebildet werden. Das Crash-Pad gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit einer dünnen Dicke hergestellt werden und weist also hervorragende leichte Gewichtseigenschaften auf. Außerdem kann es eine hervorragende Fähigkeit für das Entfalten eines Airbags aufweisen, auch wenn kein Prozess zum Kerben der Hautschaumschicht und der Kernschicht durchgeführt wird.
  • In einer anderen Ausführungsform können die Hautschaumschicht und die Kernschicht einem Kerbungsprozess unterworfen werden.
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im größeren Detail beschrieben. Diese Beispiele dienen lediglich der Verdeutlichung und schränken den Erfindungsumfang in keiner Weise ein.
  • Beispiel 1
  • (1) Farbbeschichtungszusammensetzung
  • Es wurden die folgenden Komponenten in der Farbbeschichtungszusammensetzung verwendet.
  • (A) Als ein modifiziertes Polyesterkunstharz wurde ein Urethan-modifiziertes Polyesterkunstharz mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 3.000 g/mol bis 10.000 g/mol verwendet.
  • (B) Polycarbonatdiol-basiertes Kunstharz
  • (B1) Es wurde ein Polycarbonatdiol-basiertes Kunstharz mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2.S000 g/mol verwendet. (B2) Es wurde ein Polycarbonatdiol-basiertes Kunstharz mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 800 g/mol verwendet.
  • (C) Es wurde ein Polyesterelastomer verwendet.
  • (D) Zusatz
  • (D1) Als ein Lichtstabilisator wurde eine Triazin-basierte Verbindung verwendet. (D2) als ein Hydrolyseunterdrückungsmittel wurde eine Polycarbodiimid-basierte Verbindung verwendet.
  • Unter Verwendung der in der Tabelle 1 angegebenen Komponenten und Anteile wurde eine Farbbeschichtungszusammensetzung vorbereitet.
  • (2) Einen Hautschaum bildende Zusammensetzung: Es wurde eine einen Hautschaum bildende Zusammensetzung vorbereitet, die umfasst: eine Basis mit 100 Gewichtsteilen einer Polyolverbindung (85 Gewichtsprozent eines Triols (OH-Wert: 35 mg KOH/g), 10 Gewichtsprozent eines Diols (OH-Wert: 300 mg KOH/g) und 5 Gewichtsprozent oder weniger eines polymerischen Polyols (OH-Wert: 30 mg KOH/g)), 5 Gewichtsteilen eines Kettenverlängerers (mit einem ersten Diol, das einen OH-Wert von 2000 mg KOH/g aufweist, und einem zweiten Diol, das einen OH-Wert von 800 mg KOH/g aufweist), 5 Gewichtsteilen eines Lichtstabilisators (Hydroxyphenylbenzotriaziol) und einem Schäumungsmittel (mit 0,5 Gewichtsteilen Wasser und 5 Gewichtsteilen n-Pentan); und 40 Gewichtsteile eines Isocyanat-basierten Aushärtemittels (mit 60 Gewichtsprozent eines monomerischen Methylendiphenyldiisocyanats, das ein durchschnittliches Molekulargewicht von 250 g/mol aufweist, 30 Gewichtsprozent eines polymerischen Methyldiisocyanats, das ein durchschnittliches Molekulargewicht von 450 g/mol aufweist, und 10 Gewichtsprozent eines Methylendiphenyldiisocyanat-Vorpolymers).
  • (3) Kernschicht: Es wurde eine Kernschicht vorbereitet, die umfasst: ein Matrixkunstharz, das ein Polycarbonat-basiertes Kunstharz und ein Styren-basiertes Kunstharz umfasst; und einen anorganischen Füller.
  • Ein Formtrennmittel wurde auf eine untere Form aufgetragen, und dann wurde eine Farbbeschichtungszusammensetzung (Formungsdichte: 400 kg/m3) aufgetragen und bei 50°C ausgehärtet, um eine Farbbeschichtungsschicht mit einer Dicke von 40 µm zu bilden.
  • Dann wurde eine obere Form mit einer daran ausgebildeten 5 mm dicken Kernschicht auf der unteren Form platziert und wurde die einen Hautschaum bildende Zusammensetzung zwischen der Farbbeschichtungsschicht und der Kernschicht eingespritzt und geschäumt, um eine Hautschaumschicht mit einer Dicke von 5 mm zu bilden. Dann wurde das resultierende Crash-Pad für ein Fahrzeug aus der Form genommen.
  • Beispiele 2 bis 7
  • Crash-Pads für Fahrzeuge wurden wie oben für das Beispiel 1 beschrieben hergestellt, wobei jedoch die in der folgenden Tabelle 1 verwendeten Komponenten und Anteile verwendet wurden, um Farbbeschichtungszusammensetzungen vorzubereiten. Tabelle 1
    Komponenten (Einheit: Gewichtsteile) Beispiele
    1 2 3 4 5 6 7
    (A) 100 100 100 100 100 100 100
    (B) (B1) - - - 100 - - -
    (B2) - - - - 120 - -
    (C) 100 233 233 - - 100 100
    (D) (D1) 15 15 25 15 15 30 15
    (D2) - - - - - - 5
  • Vergleichsbeispiel
  • Ein Crash-Pad wurde in gleicher Weise wie für das Beispiel beschrieben hergestellt, wobei jedoch eine 0,5 mm dicke Hautschicht, die ein olefinisches Kunstharz umfasst, anstelle der Farbbeschichtungsschicht ausgebildet wurde und die Kernschicht mit einer Tiefe von 0,3 mm unter Verwendung eines heißen Messers gekerbt wurde.
  • Testbeispiel
  • (1) Messung der Zugfestigkeit, Streckdehnung und Reißfestigkeit: Für die in den Beispielen 1 bis 7 hergestellten Crash-Pads wurden die Zugfestigkeit (kgf/cm2), Streckdehnung (%) beim Brechen und Reißfestigkeit (kgf/cm) bewertet. Die Bewertungsergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 enthalten. Tabelle 2
    Beispiele (Farbbeschichtungsschicht (Ausbildungsdichte: 400 kg/m3))
    1 2 3 4 5 6 7
    Zugfestigkeit (kgf/cm2) 8,8 8,6 8,9 8,4 8,2 8,3 8,2
    Streckdehnung 108 113 121 103 105 105 105
    Reißfestigkeit 4,3 4,3 4,5 4,2 4,1 4,1 4,2
  • (2) Airbag-Entfaltungstest. Gemäß der Spezifikation ES84500-13 der Hyundai Motor Company (Spezifikation für die Performanz von unsichtbaren Insassen-Airbags in Türen) wurde ein Insassen-Airbag (PAB)-Modul in jedem der in den Beispielen 1 bis 4 und in dem Vergleichsbeispiel hergestellten Crash-Pads platziert und wurde eine Explosion des Aufblasdetonators herbeigeführt, indem ein elektrisches Signal an diesem bei Raumtemperatur (21°C), einer niedrigen Temperatur (-35°C) und einer hohen Temperatur (85°C) angelegt wurde. Es wurde geprüft, ob sich der Airbag durch eine in dem Crash-Pad ausgebildete Nahtlinie hindurch entfaltet hat oder nicht und ob Teile des Crash-Pad während der Entfaltung des Airbags verstreut wurden oder nicht, wobei die Ergebnisse jeweils in der folgenden Tabelle jeweils als „bestanden“ bzw. „nicht bestanden“ angegeben sind. Tabelle 3
    Beispiele
    1 2 3 4 5 6 7
    Airbag-Entfaltungstest bestanden bestanden bestanden bestanden bestanden bestanden bestanden
  • 5(a) ist ein Foto, das einen Querschnitt eines Crash-Pads für ein Fahrzeug zeigt, das gemäß dem Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, und 5(b) ist ein Foto, das einen Querschnitt eines Crash-Pads für ein Fahrzeug zeigt, das gemäß einem Vergleichsbeispiel der Erfindung hergestellt wurde. Aus den Ergebnissen der vorstehenden Tabellen 2 und 3 und aus 5 wird deutlich, dass die Crash-Pads der Beispiele, die die Farbbeschichtungsschicht enthielten, physikalische Eigenschaften aufwiesen, die denjenigen des Crash-Pads des Vergleichsbeispiels vergleichbar sind, wobei sie jedoch durch vereinfachte Prozesse mit reduzierten Kosten wie etwa reduzierten Materialkosten hergestellt werden konnten und eine kleine Dicke aufwiesen, sodass leichte Gewichtseigenschaften des Crash-Pads erzielt werden konnten. Und weil die Dicke des Crash-Pads des Beispiels der vorliegenden Erfindung reduziert war, wies das Crash-Pad eine hervorragende Fähigkeit für das Entfalten eines Airbags auf, auch wenn der in dem Vergleichsbeispiel beschriebene Kerbungsprozess nicht durchgeführt wurde.
  • Es wurden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, um die Erfindung zu verdeutlichen. Dem Fachmann sollte jedoch deutlich sein, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen an den hier beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der durch die beigefügten Ansprüche definierte Erfindungsumfang verlassen wird.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Crash-Pads für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren einen Schritt zum Einspritzen einer einen Hautschaum bildenden Zusammensetzung zwischen einer unteren Form (302) mit einer daran ausgebildeten Farbbeschichtungsschicht (30) und einer oberen Form (302) und zum Schäumen der eingespritzten einen Hautschaum bildenden Zusammensetzung für das Bilden einer Hautschaumschicht (20), umfasst, wobei die Farbbeschichtungsschicht (30) durch das Auftragen einer Farbbeschichtungszusammensetzung auf die Innenfläche der unteren Form und das Aushärten der aufgetragenen Farbbeschichtungszusammensetzung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Form (302) eine daran ausgebildete Kernschicht (10) aufweist, dass die Farbbeschichtungszusammensetzung ein modifiziertes Polyesterkunstharz, ein Polycarbonatdiol-basiertes Kunstharz und einen Zusatz umfasst, dass der Zusatz ein Pigment, einen Lichtstabilisator und ein Hydrolyseunterdrückungsmittel umfasst, und dass die Farbbeschichtungszusammensetzung weiterhin ein Polyesterelastomer umfasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Farbbeschichtungszusammensetzung bei einer Temperatur zwischen 40°C und 70°C ausgehärtet wird, um die Farbbeschichtungsschicht (30) zu bilden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die untere Form mit der daran ausgebildeten Farbbeschichtungsschicht (30) ausgebildet wird, indem sequentiell ein Formtrennmittel und die Farbbeschichtungszusammensetzung auf die Innenfläche der unteren Form (302) aufgetragen werden und die aufgetragene Farbbeschichtungszusammensetzung ausgehärtet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die einen Hautschaum bildende Zusammensetzung umfasst: eine Basis, die eine Polyolverbindung, einen Kettenverlängerer und ein Schäumungsmittel umfasst, und ein Isocyanat-basiertes Aushärtemittel.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Polyolverbindung ein Diol, ein Triol und/oder eine polymerische Polyolverbindung umfasst, wobei das Diol Ethylenglykol, Diethylenglykol, Butandiol und/oder Hexandiol umfasst, das Triol Glycerin, Trimethylolpropan und 1,2,3-Hexantriol umfasst, und die polymerische Polyolverbindung eine Polyolefinpolyolverbindung, eine Polyesterpolyolverbindung, eine Polycaprolactonpolyolverbindung, eine Polyetherpolyolverbindung und/oder eine Polycarbonatpolyolverbindung umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Kettenverlängerer Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,4-Butandiol, Glycerin, Diethanolamin und/oder Triethanolamin umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Basis der einen Hautschaum bildenden Zusammensetzung weiterhin einen Katalysator, ein Pigment und/oder einen Lichtstabilisator umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Lichtstabilisator eine Triazin-basierte Verbindung, eine Benzophenon-basierte Verbindung und/oder eine Benzotriazol-basierte Verbindung umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Isocyanat-basierte Aushärtemittel 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat, 4,4-Diphenylmethandiisocyanat, Bis-4-(Isocyanatcyclohexyl)me- than , Hexamethylendiisocyanat, Xylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, Tolidindiisocynat, Tetramethylendiisocynat, Dimethyldiisocyanat, Trimethylhexamethylendiisocyanat, Phenylendiisocyanat und/oder Dimethyldiphenyldiisocyanat umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Isocyanat-basierte Aushärtemittel 40 Gewichtsprozent bis 88 Gewichtsprozent eines monomerischen Methylendiphenyldiisocyanats (MDI) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 200 g/mol bis 300 g/mol, 10 Gewichtsprozent bis 58 Gewichtsprozent eines polymerischen Methylendiphenyldiisocyanats (MDI) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 350 g/mol bis 600 g/mol und 2 Gewichtsprozent bis 20 Gewichtsprozent eines Methylendiphenyldiisocyanats (MDI)-Vorpolymers umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Isocyanat-basierte Aushärtemittel mit einer Menge von 35 Gewichtsteilen bis 55 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen der Polyolverbindung enthalten ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kernschicht (10) mit einer Dicke von 1 mm bis 6 mm ausgebildet wird, die Hautschaumschicht mit einer Dicke von 3 mm bis 10 mm ausgebildet wird, und die Farbbeschichtungsschicht mit einer Dicke von 10 µm bis 200 µm ausgebildet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kernschicht umfasst: ein Matrixkunstharz, das ein Polycarbonat-basiertes Kunstharz und ein Styren-basiertes Kunstharz umfasst; und einen anorganischen Füller.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Hautschaumschicht (20) und die Kernschicht (10) nicht gekerbt werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin einen Schritt zum Trennen des Crash-Pads mit der darin ausgebildeten Hautschaumschicht (20) von der Form und dann zum Kerben der Hautschaumschicht und der Kernschicht (10) umfasst, wobei das Kerben unter Verwendung eines Lasers, eines heißen Messers, eines kalten Messers, eines Ultraschallmessers und/oder eines Fräsens durchgeführt wird.
  16. Crash-Pad für ein Fahrzeug, das umfasst: eine Kernschicht (10), eine Hautschaumschicht (20)und eine Farbbeschichtungsschicht (30), dadurch gekennzeichnet, dass die Hautschaumschicht (20) auf einer Oberfläche der Kernschicht (10) ausgebildet ist, und dass die Farbbeschichtungsschicht (30) auf der Oberfläche der Hautschaumschicht (20) ausgebildet ist und dass die Farbbeschichtungszusammensetzung ein modifiziertes Polyesterkunstharz, ein Polycarbonatdiol-basiertes Kunstharz und einen Zusatz umfasst, wobei der Zusatz ein Pigment, einen Lichtstabilisator und ein Hydrolyseunterdrückungsmittel umfasst und dass die Farbbeschichtungszusammensetzung weiterhin ein Polyesterelastomer umfasst.
  17. Crash-Pad nach Anspruch 16, wobei die Kernschicht (10) eine Dicke von 1 mm bis 6 mm aufweist, die Hautschaumschicht (20) eine Dicke von 3 mm bis 10 mm aufweist, und die Farbbeschichtungsschicht (30) eine Dicke von 10 µm bis 200 µm aufweist.
  18. Crash-Pad nach Anspruch 16, wobei die Hautschaumschicht (20) und die Kernschicht (10) gekerbte Schichten sind.
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