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Die Erfindung betrifft ein Verkleidungselement, umfassend eine Tragstruktur und ein im Bereich der Sichtseite der Tragstruktur auf diese aufgebrachtes atmungsaktives mehrschichtiges Verbundmaterial, mindestens umfassend eine sichtseitige Oberflächenschicht und mindestens eine unterhalb der Oberflächenschicht angeordnete Basisschicht, die jeweils mit durchgängig verlaufenden gas- und wasserdampfdurchlässigen Poren ausgebildet sind.
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Atmungsaktive Filme und solche atmungsaktiven Filme umfassende mehrschichtige Verbundmaterialien sind bekannt, wozu beispielhaft auf die
EP 2 918 629 B1 verwiesen wird. Die den Filmen und Verbundmaterialien innewohnende Atmungsaktivität beruht darauf, dass durchgängige Poren durch die einzelnen Schichten verlaufen, welche jedoch nicht auf eine mechanische Bearbeitung, zum Beispiel Nadelung, zurückgehen, sondern chemisch und ohne mechanische Bearbeitung in der jeweiligen Schicht ausgebildet werden, etwa wenn das Ausgangsmaterial der Schicht, zum Beispiel PVC oder Polyurethan, auf eine Unterlage gestrichen und unter Wärmezufuhr zu einem kompakten Film getrocknet und ausgeliert wird. Die dabei entstehenden Poren und die durch diese Poren bedingte Atmungsaktivität, worunter die Erfindung sowohl Luft- bzw. Gasdurchlässigkeit als auch Wasserdampfdurchlässigkeit versteht, sind dabei von außen nicht direkt durch Betrachtung mit dem menschlichen Auge optisch erkennbar bzw. ersichtlich. Eine Visualisierung der Funktion für den Anwender im Sinne von erkennbaren Poren, welche einen Luft- und Feuchtigkeitsaustausch erlauben, ist nicht gegeben. Sie können in Verbindung mit einer geeigneten Tragstruktur als Verkleidungselement, beispielsweise im Automobilinnenraum verwendet werden
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Insbesondere wenn die genannten atmungsaktiven Filme und daraus hergestellten Verbundmaterialien beispielsweise zu Kunstleder verarbeitet werden, ist eine optische Abgrenzung der atmungsaktiven Filme bzw. Schichten zu nicht atmungsaktiven Filmen bzw. Schichten nicht gegeben, sodass der praktische Mehrwert der Atmungsaktivität anders als bei einer mechanischen Perforation, die aufgrund der Größe der erzeugten Perforationen ohne weiteres erkennbar ist, nicht oder nur durch Vergrößerungsoptiken erkennbar ist. Eine entsprechende Wertschätzung kann von daher nur durch praktische physikalische Erfahrung erfolgen. Dies ist sowohl aus Kunden-/Anwendersicht wie auch unter Vertriebsgesichtspunkten nachteilig.
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Darüber hinaus sind die bisher bekannten Verbundmaterialien mit Poren unabhängig von verfügbaren Finishsystemen leicht anschmutzbar und nur schwierig zu reinigen, da entsprechende Verunreinigungen bzw. Anfärbemedien bis in die mit Füllstoffen oder Pigmenten versehene Oberflächenschicht eindringen und sich dort nicht mehr entfernen lassen.
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Verkleidungselemente der eingangs genannten Art werden überdies in Automobil Innenräumen beispielsweise im Bereich des Armaturenbretts verwendet und verfügen über dedizierte, gut erkennbare und gerichtete Luftaustrittsdüsen für die Klimatisierungsanlage. Es ist in jüngerer Zeit versucht worden, derartige Luftaustrittsdüsen zu verbergen, sodass sie im Idealfall nicht mehr als solche erkennbar sind und auf die bisher notwendigen Lüftungsgitter oder vergleichbare Luftaustrittsöffnungen verzichtet werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verkleidungselement der eingangs genannten Art vorzuschlagen, dessen Poren im mehrschichtigen Verbundmaterial oberhalb bzw. sichtseitig der Tragstruktur und die daraus herrührende Atmungsaktivität optisch hervortreten und von daher leicht sichtbar sind sowie gegebenenfalls für weitere Zwecke nutzbar gemacht werden können. Die Verbundmaterialien des erfindungsgemäßen Verkleidungselements sollen darüber hinaus nur eine geringe Neigung zum Verschmutzen und gute Reinigungseigenschaften aufweisen.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verkleidungselement gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 vorgeschlagen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Tragstruktur lichtemittierende in Richtung der Sichtseite ausgebildet ist.
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Auf diese Weise können je nach Ausgestaltung des zur sichtseitigen Abdeckung der Tragstruktur verwendeten mehrschichtigen Verbundmaterials unterschiedliche Effekte und Zusatznutzen erzeugt werden.
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So ist nach einem Vorschlag der Erfindung vorgesehen, dass die Oberflächenschicht und die mindestens eine Basisschicht derart zueinander kontrastierend eingefärbt sind, dass bei Betrachtung der sichtseitigen Oberflächenschicht zumindest die in der Oberflächenschicht ausgebildeten Poren aufgrund der von der Tragstruktur emittierten Lichtstrahlen durchleuchtbar und damit sichtbar sind.
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Unter einer Sichtbarkeit beim Betrachten wird erfindungsgemäß die Betrachtung mit dem bloßen menschlichen Auge ohne optische Hilfsmittel verstanden.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene kontrastierende Einfärbung kann entweder durch unterschiedliche, zueinander kontrastierende Farbgebung bzw. Einfärbung der Oberflächenschicht und der mindestens einen Basisschicht erhalten werden oder aber die Konzentration der verwendeten Effektadditive und/oder Pigmente wird in der Oberflächenschicht und der mindestens einen Basisschicht so weit voneinander verschieden eingestellt, dass sich ein unterschiedlicher Farbkontrast ergibt.
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Im Ergebnis sind die im mehrschichtigen Verbundmaterial enthaltenen Poren zum Austausch von Luft und Feuchtigkeit bei Hinterleuchtung mittels der Tragstruktur durchleuchtet und von einem Betrachter gut als helle Punkte erkennbar. Insbesondere bei dunklerer Farbgebung der sichtseitigen Oberflächenschicht können hierbei Effekte vergleichbar eines Sternenhimmels simuliert werden, was sich beispielsweise für die Ausbildung von Deckenverkleidungen oder Fahrzeugdachhimmeln mit einem solchen Beleuchtungseffekt anbietet.
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Als Tragstruktur kann beispielsweise eine lokale Lichtquelle oder auch ein programmierbares lichtemittierendes Display verwendet werden, welches üblicherweise in Form eines LED-Panels oder einer geeigneten Anordnung derartiger LEDs ausgebildet ist. Ein solches LED-Panel kann entweder konventionell über elektrische Anschlüsse verfügen oder auch kontaktlos durch einen Tesla Transformator zur Lichtemission angeregt werden. Gleichermaßen können auch im Verbundmaterial eingearbeitete Elektrolumineszens-Farbstoffe durch einen solchen Tesla Transformator zum Leuchten angeregt werden.
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Bei Ausbildung der Tragstruktur in Form eines programmierbaren lichtemittierende in Displays können neben dem reinen Durchleuchtungseffekt eine Vielzahl unterschiedlicher Farben erzeugt werden, um zum Beispiel ein Funkeln im Rahmen des zuvor erwähnten Sternenhimmels simulieren zu können oder eine Ambientebeleuchtung eines Fahrzeuginnenraums an die Farbwünsche des Benutzers anpassen zu können. Zusätzlich kann statt einer vollflächigen Hinterleuchtung des Verbundmaterials des erfindungsgemäßen Verkleidungselements beispielsweise mithilfe von Schablonen oder programmierbaren Displays auch eine Symboldarstellung durch das Verbundmaterial des erfindungsgemäßen Verkleidungselements hindurch vorgenommen werden. Beispiele derartiger Symbole können Warnhinweise, Willkommenshinweise, Direktionen o. ä. enthalten.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der erzielbare Effekt der hinterleuchteten Poren des Verbundmaterials dadurch gesteigert werden, dass die unterhalb der Oberflächenschicht angeordnete Basisschicht lichtemittierende Farbstoffe und/oder Pigmente enthält.
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Als Effektadditive und/oder Pigmente im Sinne der Erfindung kommen neben reinen Farbpigmenten insbesondere Fluoreszenz- und Phosphoreszenzpigmente, Metallic-Pigmente, Mattierungsmittel für die Erzeugung eines Milchglaseffekts, Iriodine, thermochrome Pigmente und/oder elektromagnetische Illumineszenz-Teilchen in Betracht.
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Nach einem Vorschlag der Erfindung kann das atmungsaktive mehrschichtige Verbundmaterial ausgehend von der Oberflächenschicht mit einem Gehalt an Farbstoffen und Pigmenten in den einzelnen Schichten ausgebildet sein, die sukzessive in der Basisschicht oder über alle ggf. weiteren Basisschichten abnimmt. Beispielsweise wird die Oberflächenschicht in an sich bekannter Weise auf einer geeigneten Unterlage und durch entsprechende Pigmentierung in der Farbe Schwarz erstellt, ausgeheizt, geliert und vernetzt, wodurch in dieser Oberflächenschicht durchgängige Poren zur Herstellung der Atmungsaktivität entstehen. Als Unterlage kann zum Beispiel ein Release-Papier, ein Narbband, eine Polyesterfolie, eine Metallfolie etc. verwendet werden, die nach Abschluss der Herstellung des mehrschichtigen Verbundmaterials abgelöst wird, um die Sichtseite der Oberflächenschicht freizulegen.
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Auf die solchermaßen erstellte Oberflächenschicht wird sodann eine kontrastierend andersfarbige Basisschicht aufgetragen, die beispielsweise Weiß oder Rot pigmentiert ist. Abhängig von der Verweilzeit, Viskosität und Porengröße der Oberflächenschicht kann diese zunächst noch flüssige Masse vereinzelt in die Poren der Oberflächenschicht eindringen, wobei jedoch die Atmungsaktivität insgesamt weitgehend erhalten bleibt. Bei entsprechendem Ausheizen, Gelieren und Vernetzen der solchermaßen gebildeten Basisschicht fixiert diese haftfest mit der Oberflächenschicht. Wird anschließend die Unterlage von der Oberflächenschicht abgenommen, erkennt man im sichtbaren schwarzen Oberflächenfilm entsprechend weiße bzw. rote Punkte entsprechend den teilweise von der Basisschicht aufgefüllten Poren in der Oberflächenschicht. Auf diese Weise können die Poren leicht visualisiert werden. Anschließend wird das solchermaßen hergestellte Verbundmaterial haftfest mit der Tragstruktur verbunden.
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Anstelle einer beispielsweise schwarzen Pigmentierung der Oberflächenschicht kann auch eine transparente oder transluzente, d. h. nur geringe bis gar keine Anteile an Farbstoffen und/oder Pigmente enthaltende Oberflächenschicht hergestellt und mit einer hierzu kontrastierenden oder ebenfalls transparenten Basisschicht kombiniert werden.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann als Tragstruktur und/oder zusätzlich zur Tragstruktur als Zwischenlage zwischen der Oberflächenschicht und der Basisschicht des Verbundmaterials ein textiles Flächengebilde auf Basis von lichtemittierenden, zum Beispiel phosphoreszierenden oder fluoreszierenden Fasern oder lichtleitenden Fasern, zum Beispiel auf Basis von Glasfasern oder Acrylfasern, vorgesehen sein. Durch die lichtemittierenden Fasern bzw. die freien Enden der lichtleitenden Fasern kommt es zu einem lokalen Lichtaustritt und die Kombination aus dem Porengrößen mehrschichtigen Verbundmaterial und dem emittierten Licht erzeugt Interferenzen, welche einen besonderen Tiefeneffekt für den Betrachter hervorrufen.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist auch eine Durchlüftung des mehrschichtigen Verbundmaterials des erfindungsgemäßen Verkleidungselements vorgesehen, in dem unterhalb der mindestens einen Basisschicht eine Zuführung für einen Luftstrom vorgesehen ist, dergestalt, dass der zugeführte Luftstrom durch das Verbundmaterial in Richtung der sichtseitigen Oberflächenschicht durchleitbar und von dort abgebbar ist. Auf diese Weise kann beispielsweise eine für den Betrachter nahezu nicht sichtbare Klimatisierung eines Raumes durch das erfindungsgemäße Verkleidungselement hindurch ermöglicht werden. Der entsprechende Klimatisierung Luftstrom erfolgt durch das mehrschichtige Verbundmaterial hindurch mit einer rückseitigen flächigen beaufschlagten des Verbundmaterials. Es kommt zu einem Laminat und Luftstrom, welcher zwar eine langsame Luftgeschwindigkeit aufweist, jedoch eine angenehme Atmosphäre bietet, da der Luftstreit nicht gerichtet ist. Die erfindungsgemäß vorgesehene Durchleuchtbarkeit der Poren mittels der lichtemittierenden Tragstruktur kann in diesem Falle beispielsweise zur Visualisierung der Temperatur des abgegebenen Luftstroms genutzt werden, etwa durch Erzeugung blauen Lichts für einen kalten Luftstrom und roten Lichts für einen warmen Luftstrom durch entsprechende Ansteuerung eines als Tragstruktur beispielhaft dienenden LED-Panels. In einer solchen Ausgestaltung eignet sich das erfindungsgemäße Verkleidungselements insbesondere zur Ausbildung von Deckenverkleidungen bzw. Anwendungen im Automobilinnenraum, etwa um bislang unvermeidliche Luftaustrittsdüsen der Klimaanlage nahezu unsichtbar in das Armaturenbrett, den Fahrzeugdachhimmel, Sitzbezüge und Seitenverkleidungen zu integrieren.
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Es versteht sich, dass dem zugeführten Luftstrom auch Geruchsadditive beigemengt werden können, sodass zum einen der Eigengeruch des erfindungsgemäßen Verkleidungselements aufgehoben, zum anderen auch durch die Durchlüftung mit Duftstoffen ein Wohlfühlklima erreicht werden kann, was insbesondere im Automobilinnenraum wie auch im Gebäudeinterieur oder Möbelbereich vorteilhaft Anwendung finden kann.
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Es besteht auch die Möglichkeit, durch Verteilung von Geruchsadditiven/Geruchsstoffen, welche beispielsweise über einen Dispenser in den Luftstrom eingebracht werden und durch das Verbundmaterial des erfindungsgemäßen Verkleidungselements hindurch diffundieren, dieses Wohlfühlambiente zu verbessern. Ferner ist es möglich, Geruchsadditive in die Ausgangsmaterialien zur Herstellung des mehrschichtigen Verbundmaterials einzubringen, um dem erfindungsgemäßen Verkleidungselements dauerhaft eine leichte bestimmte gewünschte Geruchsnote zu verleihen. Die im Vergleich zu kompakt Materialien deutlich vergrößerte Oberfläche des erfindungsgemäß verwendeten porösen mehrschichtigen Verbundmaterials führt aufgrund der Vielzahl der vorhandenen Poren zu einem deutlich verstärkten Effekt.
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Die Luftdurchlässigkeit der Oberflächenschicht des erfindungsgemäßen Verkleidungselements kann beispielsweise im Bereich von etwa 20 bis 500 I dm-2 min-1 liegen, wohingegen die Luftdurchlässigkeit des gesamten mehrschichtigen Verbundmaterials, bei dem die Poren der Oberflächenschicht zumindest teilweise von dem Material der Basisschicht aufgefüllt sind, immer noch bei etwa 2 bis 500 I dm-2 min-1 beträgt, was für die gewünschte Atmungsaktivität ausreichend ist.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene zueinander kontrastierende Einfärbung der Oberflächenschicht und der mindestens einen Basisschicht kann auch mehrere aufeinanderfolgende Basisschichten umfassen, wobei bevorzugt ist, einen Pigmentgradienten durch das erfindungsgemäßen Verbundmaterial aufzubauen, wobei die am stärksten pigmentierte Schicht von der Oberflächenschicht gebildet wird.
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Das erfindungsgemäße Verkleidungselement weist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung im Verbundmaterial Poren eines mittleren Porendurchmessers von etwa 0,2 µm bis zu 1 mm auf.
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Auch kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Verbundmaterial im Bereich der Sichtseite der Oberflächenschicht profiliert ist, zum Beispiel mit einer Ledernarbe versehen ist, wobei durch unterschiedliche Tiefen in der verwendeten Narbstruktur weitere Tiefeneffekte erzeugt werden können. Die unterschiedlichen Tiefen in der Narbstruktur können beispielsweise durch entsprechende Profilierung der verwendeten Unterlage im Negativ vorgegeben werden.
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Sofern die Oberflächenschicht des erfindungsgemäßen Verbundmaterials transparent ausgebildet wird, ergibt sich darüber hinaus die Möglichkeit, das Reinigungsverhalten des Verbundmaterials deutlich zu verbessern. Farbstoffe oder unerwünschte Anfärbemedien, wie zum Beispiel Indigo (Denim), Kaffee, Ruß und ölhaltige eingefärbte Medien können nicht mehr an den Grenzflächen von Pigmenten und/oder Farbstoffen in der Oberflächenschicht absorbiert werden, wodurch ein deutlich optimiertes Reinigungsverhalten und verringerte Anschmutzneigung erreicht werden. Eine gegebenenfalls erforderliche Reinigung kann durch wässrige und tensidhaltige Reinigungsmedien bewirkt werden, sodass auf unerwünschte Lösemittel-Reinigungsmedien weitgehend verzichtet werden kann.
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Das vorangehend erläuterte Verkleidungselements eignet sich beispielsweise für Anwendungen im Automobil- und Möbelbereich und erfüllt die einschlägigen Anforderungen, wie zum Beispiel
- - Martindale Abrieb Cotton Duck 10 400k Touren
- - Flexibilität 200kt bei RT
- - Brennbarkeitstests M1-3, Grib 5, Kanten- und Flächenbeflammung MVSS 302
- - Wasserdampfdurchlässigkeit 5 mg/h/cm2
- - Luftdurchlässigkeit mindestens 10 I dm-2 min-1
- - Durchleuchtbarkeit
- - Anschmutzverhalten gemäß ISO 26082-1 EMPA 104 und EMPA 128
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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