DE102020210058A1 - Upholstery material, in particular for a vehicle interior component - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bezugsmaterial (1), insbesondere für Interieurbauteile eines Fahrzeugs, mit einer sichtseitigen Cellulose-Deckschicht (3) aus bakteriell synthetisierter Cellulose. Erfindungsgemäß ist die Cellulose-Deckschicht (3) Bestandteil eines Mehrlagenaufbaus, bei dem die Cellulose-Deckschicht (3) über eine Klebschicht (7) mit einer Trägerschicht (5) verbunden ist.The invention relates to a cover material (1), in particular for interior components of a vehicle, with a cellulose cover layer (3) made of bacterially synthesized cellulose on the visible side. According to the invention, the cellulose top layer (3) is part of a multi-layer structure in which the cellulose top layer (3) is connected to a carrier layer (5) via an adhesive layer (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Bezugsmaterial, insbesondere für ein Fahrzeug-Interieurbauteil, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Solche Interieurbauteile umfassen exemplarisch eine Türverkleidung, eine Instrumententafel, Wandteile, Konsolenteile, Lenkrad, Dachhimmel oder dergleichen. Alternativ kann das Bezugsmaterial auch ein Sitzbezug für einen Fahrzeugsitz sein. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bezugsmaterials gemäß dem Anspruch 7.The invention relates to a cover material, in particular for a vehicle interior component, according to the preamble of claim 1. Such interior components include, for example, a door panel, an instrument panel, wall parts, console parts, steering wheel, headliner or the like. Alternatively, the cover material can also be a seat cover for a vehicle seat. The invention also relates to a method for producing such a cover material according to claim 7.

Ein Fahrzeug- Interieurbauteil kann auf seiner Sichtseite mit einem Bezugsmaterial überzogen sein, das dem Interieurbauteil ein gehobenes ästhetisches Erscheinungsbild sowie eine gesteigerte mechanische Beständigkeit verleiht. Beispielhaft kann das Bezugsmaterial aus Echtleder, Kunstleder, Folien, Holzmaterialien oder Textilien gefertigt sein. Deren Material-Eigenschaften erfüllen im Hinblick auf eine Dehnbarkeit sowie Festigkeit die Anforderungen an ein im Fahrzeug-Interieurbereich eingesetztes Bezugsmaterial.A vehicle interior component can be covered on its visible side with a cover material that gives the interior component a superior aesthetic appearance and increased mechanical durability. For example, the cover material can be made of real leather, imitation leather, foils, wood materials or textiles. Their material properties meet the requirements for a cover material used in vehicle interiors in terms of elasticity and strength.

Speziell die Herstellung eines Echtleder-Bezugsmaterials ist mit aufwendigen Verarbeitungsschritten verbunden, bei dem das Rohleder in einer umfangreichen Prozessabfolge (Weichen, Äschern, Beizen, Pickeln, Gerben, Zurichten) bis zum einsatzfähigen Leder-Bezugsmaterial verarbeitet wird. Diese Verarbeitung ist energieintensiv sowie mit dem Einsatz von Prozesschemikalien verbunden, die eine ökologische Belastung darstellen. Darüber hinaus handelt es sich bei Echtleder um ein tierisches Produkt.In particular, the production of a genuine leather covering material involves complex processing steps in which the rawhide is processed in an extensive process sequence (soaking, liming, staining, pickling, tanning, dressing) into the ready-to-use leather covering material. This processing is energy-intensive and involves the use of process chemicals, which represent an ecological burden. In addition, real leather is an animal product.

Allgemein ist ein alternatives Bio-Bezugsmaterial bekannt, das aus bakteriell synthetisierter Cellulose hergestellt ist. Dessen Material-Eigenschaften genügen jedoch nicht den Anforderungen für den Einsatz im Fahrzeug-Innenraum. Beispielhaft ist aus der DE 20 2017 106 871 U1 ist eine Hüfttasche bekannt, die einen Grundkörper aufweist, der zumindest teilweise aus bakterieller Cellulose gefertigt ist.An alternative bio-upholstery fabric made from bacterially synthesized cellulose is generally known. However, its material properties do not meet the requirements for use in vehicle interiors. An example is from DE 20 2017 106 871 U1 a hip bag is known which has a main body which is at least partially made of bacterial cellulose.

Aus der DE 10 2010 050 311 A1 ist eine Wundauflage mit einer Biocelluloseschicht bekannt. Die Herstellung von bakteriell synthetisierter Cellulose ist beispielhaft aus der DE 10 2008 046 644 A1 oder aus der EP 2 547 372 B1 bekannt.From the DE 10 2010 050 311 A1 a wound dressing with a biocellulose layer is known. The production of bacterially synthesized cellulose is exemplary from DE 10 2008 046 644 A1 or from the EP 2 547 372 B1 known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bezugsmaterial sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bezugsmaterials bereitzustellen, das im Vergleich zum Stand der Technik mit reduziertem Energieaufwand herstellbar ist und mit reduzierter ökologischer Belastung verbunden ist.The object of the invention is to provide a cover material and a method for producing such a cover material, which can be produced with reduced energy consumption compared to the prior art and is associated with a reduced ecological burden.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 7 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1 or 7. Preferred developments of the invention are disclosed in the dependent claims.

Die Erfindung geht von einem Bezugsmaterial aus, das eine sichtseitige Cellulose-Deckschicht aus bakteriell synthetisierter Cellulose aufweist. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ist die Cellulose-Deckschicht Bestandteil eines Mehrlagenaufbaus, bei dem die Cellulose-Deckschicht über eine Klebschicht mit einer Trägerschicht verbunden ist.The invention is based on a cover material that has a cellulose cover layer on the visible side made of bacterially synthesized cellulose. According to the characterizing part of claim 1, the cellulose top layer is part of a multi-layer structure in which the cellulose top layer is connected to a carrier layer via an adhesive layer.

Auf diese Weise wird ein ökologisches Bezugsmaterial als eine Alternative zu einem herkömmlichen Bezugsmaterial aus Leder/Kunstleder zur Verfügung gestellt, das aus einer Oberflächenschicht bakterieller Cellulose, einer zum Beispiel textilen Verstärkung (vorzugsweise ein Gestrick aus Naturfasern) sowie einer verbindenden Klebschicht besteht.In this way, an ecological upholstery material is provided as an alternative to a conventional leather/imitation leather upholstery material, consisting of a surface layer of bacterial cellulose, a e.g. textile reinforcement (preferably a knitted fabric made of natural fibers) and a connecting adhesive layer.

In einer technischen Umsetzung kann die Trägerschicht des Bezugsmaterials eine quer zur Bezugsmaterial-Dickenrichtung erhöhte Reißfähigkeit aufweisen. Auf diese Weise kann die Material-Eigenschaft des Bezugsmaterials im Hinblick auf die Anforderungen beim Einsatz im Fahrzeug-Interieurbereich erhöht werden. Insbesondere wird mit der Trägerschicht die automobile Anforderung hinsichtlich einer Weiterreißkraft (DIN EN ISO 377-1) erhöht.In a technical implementation, the carrier layer of the cover material can have increased tearability transversely to the cover material thickness direction. In this way, the material properties of the cover material can be increased with regard to the requirements when used in vehicle interiors. In particular, the automotive requirement with regard to tear propagation strength (DIN EN ISO 377-1) is increased with the carrier layer.

Die Trägerschicht kann bevorzugt ein Faserhalbzeug, etwa ein Gestrick, ein Gewebe, ein Gewirk oder ein Vlies sein. Das Faserhalbzeug kann bei der Herstellung des Bezugsmaterials in einem Trockenzustand, das heißt ohne Binder, bereitgestellt sein.The carrier layer can preferably be a semi-finished fiber product, such as a knitted fabric, a woven fabric, a knitted fabric or a fleece. During the manufacture of the cover material, the semi-finished fiber product can be provided in a dry state, ie without a binder.

In einer ersten Ausführungsvariante kann das Faserhalbzeug aus Naturfasern hergestellt sein, insbesondere aus Leinen, Baumwolle, Ramie, Tecel. In einer alternativen Ausführungsvariante kann das Faserhalbzeug aus synthetischen Fasern hergestellt sein. Insbesondere aus Polyester, Nylon oder dergleichen. Zudem kann das Faserhalbzeug eine Fasermischung aus synthetischen Fasern sowie Naturfasern aufweisen.In a first embodiment variant, the semi-finished fiber product can be made from natural fibers, in particular from linen, cotton, ramie, tecel. In an alternative embodiment, the semi-finished fiber product can be made of synthetic fibers. In particular, made of polyester, nylon or the like. In addition, the semi-finished fiber product can have a fiber mixture of synthetic fibers and natural fibers.

Im Hinblick auf die Material-Anforderungen im Fahrzeug-Interieurbereich ist es bevorzugt, wenn die Klebschicht aus einem elastisch nachgiebigen Material, insbesondere Schaummaterial, realisiert ist, etwa ein PU-Schaum. Ein solches elastisch nachgiebiges Schaummaterial ist im Hinblick auf eine gesteigerte Haftung der Trägerschicht an der Cellulose-Deckschicht sowie im Hinblick auf eine verbesserte Haptik von Vorteil.With regard to the material requirements in the vehicle interior area, it is preferred if the adhesive layer is made of an elastically yielding material, in particular foam material, such as PU foam. Such an elastically flexible foam material is advantageous with regard to increased adhesion of the carrier layer to the cellulose cover layer and with regard to improved haptics.

Ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bezugsmaterials kann die folgende Prozesskette aufweisen: So kann in einem Bereitstellungsschritt zunächst ein Vorformling aus einer flächigen Roh-Celluloseschicht bereitgestellt werden. Die flächige Roh-Celluloseschicht kann in einem anschließenden Kalandrierschritt bearbeitet werden, und zwar unter Bildung der Cellulose-Deckschicht. In einem nachfolgenden Endbearbeitungsschritt kann die Sichtseite der Cellulose-Deckschicht in einem Pulver- oder Sprühverfahren mit Farblack beschichtet werden. Anschließend erfolgt ein Fügeprozess, bei dem die Cellulose-Deckschicht unter Zwischenlage der Klebschicht mit der Trägerschicht verbunden wird.A method for producing the cover material according to the invention can have the following process chain: In a preparation step, a preform made of a flat layer of raw cellulose can first be provided. The flat raw cellulose layer can be processed in a subsequent calendering step, specifically with the formation of the cellulose cover layer. In a subsequent finishing step, the visible side of the cellulose top layer can be coated with colored lacquer in a powder or spray process. This is followed by a joining process in which the cellulose top layer is bonded to the carrier layer with the adhesive layer in between.

Bevorzugt kann der Fügeschritt in einer Schäumungsanlage durchgeführt werden. Hierzu werden die Cellulose-Deckschicht und die Trägerschicht als Einlegerteile in eine Werkzeugkavität der Schäumungsanlage eingelegt, und zwar mit Abstand zueinander. Anschließend erfolgt ein Schäumungsprozess, bei dem die Cellulose-Deckschicht und die Trägerschicht mit der als Schaummaterial realisierten Klebschicht hinterschäumt werden.The joining step can preferably be carried out in a foaming plant. For this purpose, the cellulose cover layer and the carrier layer are placed as insert parts in a mold cavity of the foaming plant, specifically at a distance from one another. This is followed by a foaming process in which the cellulose top layer and the carrier layer are back-foamed with the adhesive layer realized as foam material.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying figures.

Es zeigen:

  • 1 einen Materialaufbau eines Bezugsmaterials; und
  • 2 in einem Blockschaltdiagramm eine Prozesskette zur Herstellung des in der 1 gezeigten Bezugsmaterials.
Show it:
  • 1 a material construction of a reference material; and
  • 2 in a block diagram a process chain for the production of the 1 reference material shown.

In der 1 ist in grob schematischer Schnittdarstellung der Materialaufbau eines Bezugsmaterials 1 gezeigt. Demzufolge ist das Bezugsmaterial insgesamt dreilagig aufgebaut, und zwar mit einer sichtseitigen Cellulose-Deckschicht 3 sowie einer Trägerschicht 5 und einer zwischengeordneten Klebschicht 7. In der 1 ist die Klebschicht 7 aus einem Schaummaterial, zum Beispiel PU-Schaum, gefertigt.In the 1 the material structure of a cover material 1 is shown in a roughly schematic sectional view. Accordingly, the reference material is constructed in three layers, with a visible side cellulose cover layer 3 and a backing layer 5 and an intermediate adhesive layer 7. In the 1 the adhesive layer 7 is made of a foam material, for example PU foam.

Bei der Klebschicht muss es sich nicht zwingend um eine Schaumschicht handeln. Bei einer späteren Verarbeitung würde höchstwahrscheinlich eine zusätzliche Schaumkaschierung (vergleiche eine herkömmliche Weiterverarbeitung von Leder oder Kunstleder zum finalen Bauteil) folgen.The adhesive layer does not necessarily have to be a foam layer. If processed later, an additional foam lamination would most likely follow (compare to conventional further processing of leather or artificial leather to the final component).

Das Bezugsmaterial 1 kann eine Schichtdicke s von beispielhaft 1 bis 7 mm aufweisen und ist für den Einsatz im Fahrzeug-Interieurbereich ausgelegt. Beispielhaft kann das Bezugsmaterial 1 ein Innenverkleidungsteil überziehen, etwa eine Instrumententafel, eine Türverkleidung, Wandteile, Konsolenteile, Dachhimmel oder dergleichen. Alternativ dazu kann das Bezugsmaterial 1 auch als Sitzbezug für Fahrzeugsitze eingesetzt werden.The cover material 1 can have a layer thickness s of 1 to 7 mm, for example, and is designed for use in the vehicle interior. For example, the cover material 1 can cover an interior trim part, such as an instrument panel, a door panel, wall parts, console parts, headliner or the like. As an alternative to this, the cover material 1 can also be used as a seat cover for vehicle seats.

In der 1 ist die Cellulose-Deckschicht 3 aus bakteriell synthetisierter Cellulose hergestellt. Die Trägerschicht kann bevorzugt ein Faserhalbzeug, etwa ein Gestrick, ein Gewebe, ein Gewirk oder ein Vlies sein. Das Faserhalbzeug kann bevorzugt komplett aus Naturfasern 9 hergestellt sein. Insbesondere aus Leinen, Baumwolle, Ramie, Tencel. Alternativ und/oder zusätzlich können die Fasern 9 auch synthetisch hergestellt, etwa aus Polyester oder aus Nylon.In the 1 the cellulose top layer 3 is made from bacterially synthesized cellulose. The carrier layer can preferably be a semi-finished fiber product, such as a knitted fabric, a woven fabric, a knitted fabric or a fleece. The semi-finished fiber product can preferably be made entirely of natural fibers 9 . Especially in linen, cotton, ramie, tencel. Alternatively and/or additionally, the fibers 9 can also be produced synthetically, for example from polyester or from nylon.

Nachfolgend wird anhand der 2 ein Verfahren zur Herstellung des in der 1 gezeigten Bezugsmaterials 1 beschrieben. Demzufolge wird zunächst in einem Bereitstellungsschritt als Vorformling eine flächige Roh-Celluloseschicht 11 bereitgestellt. Diese wird in einem Kulturgefäß an der Grenzfläche eines darin befindlichen und mit einer Bakterienkultur beimpften Nährmediums zur Luft kultiviert, anschließend entnommen und nach Entnahme aus dem Kulturgefäß der Einwirkung eines Bakterien abtötenden Behandlungsmediums ausgesetzt sowie gegebenenfalls gereinigt.The following is based on the 2 a method for producing the in the 1 reference material 1 shown described. Accordingly, a flat raw cellulose layer 11 is first provided in a preparation step as a preform. This is cultivated in a culture vessel at the interface between the nutrient medium contained therein and inoculated with a bacterial culture and the air, then removed and, after removal from the culture vessel, subjected to the action of a bacteria-killing treatment medium and optionally cleaned.

Die Roh-Celluloseschicht 11 wird in einem Kalandrierschritt unter Bildung der Cellulose-Deckschicht 3 kalandriert. Anschließend erfolgt ein Endbearbeitungsschritt, bei dem die Sichtseite der Cellulose-Deckschicht in einem Pulver- oder Sprühverfahren mit Farblack 13 beschichtet wird. Die Cellulose-Deckschicht 3 wird anschließend zusammen mit dem Faserhalbzeug 5 in eine Werkzeugkavität eines Schäumwerkzeugs 15 eingelegt, und zwar mit einem Freiraum 17 zwischen den beiden Schichten 3, 5. Anschließend wird in einem Schäumungsprozess die Cellulose-Deckschicht 3 und die Trägerschicht 5 mit der als PU-Schaum realisierten Klebschicht 7 hinterschäumt.The raw cellulose layer 11 is calendered in a calendering step to form the cellulose top layer 3 . A finishing step then takes place, in which the visible side of the cellulose cover layer is coated with colored lacquer 13 in a powder or spraying process. The cellulose top layer 3 is then placed together with the fiber semi-finished product 5 in a mold cavity of a foaming tool 15, with a free space 17 between the two layers 3, 5. Then, in a foaming process, the cellulose top layer 3 and the carrier layer 5 are combined with the adhesive layer 7 realized as PU foam.

BezugszeichenlisteReference List

11
Bezugsmaterialcover material
33
Cellulose-Deckschichtcellulose top layer
55
Trägerschichtbacking layer
77
Klebschichtadhesive layer
99
Fasernfibers
1111
Roh-Celluloseschichtraw cellulose layer
1313
Farblackcolor varnish
1515
Schäumungsanlagefoaming plant
1717
Freiraumfree space
ss
Materialdicke des BezugsmaterialsMaterial thickness of the reference material

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 202017106871 U1 [0004]DE 202017106871 U1 [0004]
  • DE 102010050311 A1 [0005]DE 102010050311 A1 [0005]
  • DE 102008046644 A1 [0005]DE 102008046644 A1 [0005]
  • EP 2547372 B1 [0005]EP 2547372 B1 [0005]

Claims (8)

Bezugsmaterial, insbesondere für ein Interieurbauteil eines Fahrzeugs, mit einer sichtseitigen Cellulose-Deckschicht (3) aus bakteriell synthetisierter Cellulose, dadurch gekennzeichnet, dass die Cellulose-Deckschicht (3) Bestandteil eines Mehrlagenaufbaus ist, bei dem die Cellulose-Deckschicht (3) über eine Klebschicht (7) mit einer Trägerschicht (5) verbunden ist.Upholstery material, in particular for an interior component of a vehicle, with a visible cellulose cover layer (3) made of bacterially synthesized cellulose, characterized in that the cellulose cover layer (3) is part of a multi-layer structure in which the cellulose cover layer (3) has a Adhesive layer (7) is connected to a carrier layer (5). Bezugsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (5) die Reißfähigkeit des Bezugsmaterials (1) quer zur Bezugsmaterial-Dickenrichtung erhöht.reference material claim 1 , characterized in that the carrier layer (5) increases the tearing capacity of the covering material (1) transversely to the covering material thickness direction. Bezugsmaterial nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (5) ein insbesondere trockenes Faserhalbzeug, etwa ein Gestrick, ein Gewebe, ein Gewirk oder ein Vlies, ist.reference material claim 1 or claim 2 , characterized in that the carrier layer (5) is a particularly dry semi-finished fiber product, such as a knitted fabric, a woven fabric, a knitted fabric or a fleece. Bezugsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserhalbzeug aus Naturfasern (9) hergestellt ist, insbesondere aus Leinen, Baumwolle, Ramie, Tencel.reference material claim 3 , characterized in that the semi-finished fiber product is made from natural fibers (9), in particular from linen, cotton, ramie, tencel. Bezugsmaterial nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserhalbzeug aus synthetischen Fasern (9) hergestellt ist, insbesondere aus Polyester, Nylon oder dergleichen.reference material claim 3 or claim 4 , characterized in that the semi-finished fiber product is made from synthetic fibers (9), in particular from polyester, nylon or the like. Bezugsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebschicht (7) ein elastisch nachgiebiges Schaummaterial ist, etwa ein PU-Schaum.Cover material according to one of the preceding claims, characterized in that the adhesive layer (7) is an elastically resilient foam material, such as PU foam. Verfahren zur Herstellung eines Bezugsmaterials (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit - einem Bereitstellungsschritt, bei dem als Vorformling eine flächige Roh-Celluloseschicht (11) bereitgestellt wird, - einem Kalandrierschritt, bei dem die flächige Roh-Celluloseschicht (11) kalandriert wird, und zwar unter Bildung der Cellulose-Deckschicht (3), - einem Endbearbeitungsschritt, bei dem die Cellulose-Deckschicht (3) endbearbeitet wird, etwa deren Sichtseite in einem Pulver- oder Sprühverfahren mit Farblack (13) beschichtet wird, und - einem Fügeschritt, bei dem die Cellulose-Deckschicht unter Zwischenlage der Klebschicht (7) mit der Trägerschicht (5) verbunden wird.Method for producing a cover material (1) according to any one of the preceding claims, with - a preparation step in which a flat raw cellulose layer (11) is provided as a preform, - a calendering step, in which the flat raw cellulose layer (11) is calendered, specifically with the formation of the cellulose cover layer (3), - A finishing step in which the cellulose cover layer (3) is finished, for example the visible side is coated with colored lacquer (13) in a powder or spraying process, and - A joining step in which the cellulose cover layer is connected to the carrier layer (5) with the adhesive layer (7) interposed. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fügeschritt in einer Schäumungsanlage (15) erfolgt, in der die Cellulose-Deckschicht (3) und die Trägerschicht (5) mit Abstand zueinander in eine Werkzeugkavität eingelegt werden, und anschließend die Cellulose-Deckschicht (3) und die Trägerschicht (5) mit der als Schaummaterial realisierten Klebschicht (7) hinterschäumt werden.procedure after claim 7 , characterized in that the joining step takes place in a foaming plant (15), in which the cellulose cover layer (3) and the carrier layer (5) are placed in a mold cavity at a distance from one another, and then the cellulose cover layer (3) and the The carrier layer (5) is back-foamed with the adhesive layer (7) realized as a foam material.
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