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GEBIET DER OFFENBARUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft hybride Maschenwaren und Verbundwerkstoffe, die hybride Maschenwaren enthalten, und insbesondere geschichtete Verbundwerkstoffe, die hybride Maschenwaren enthalten, wobei die geschichteten Verbundwerkstoffe für Anwendungen für ungeritzte auslösbare Beifahrerairbags konfiguriert sind.
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HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
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Generell werden Maschenwaren in einer Reihe von Anwendungen eingesetzt, und sie können mit anderen Materialien kombiniert werden, um geschichtete Verbundwerkstoffe zu bilden. Beispielsweise kann Kunstleder ein Verbundwerkstoff sein, der eine Maschenware umfasst, die mit einer Polymerschicht verbunden ist. Wenn diese geschichteten Verbundwerkstoffe in einigen Anwendungen verwendet werden, kann es notwendig sein, die Rückseite von Bereichen des geschichteten Verbundwerkstoffs zu ritzen (zu schwächen), damit der geschichtete Verbundwerkstoff installiert und/oder verwendet werden kann. Die Ritzung kann zu einigen Problemen führen, z.B. zur Übertragung der Ritzung auf die Vorderseite (sichtbare Seite) des geschichteten Verbundwerkstoffs mit einem Verlust an Ästhetik. Ein weiteres Problem, wenn man sich auf die Ritzung verlässt, besteht darin, dass aufgrund der viskoelastischen Natur von Polymeren theoretisch angenommen wird, dass das Ritzungsmuster im Laufe der Zeit und aufgrund erhöhter Temperaturen bis zu einem gewissen Grad „heilen“ und die erwartete Leistung der Ritzung und/oder der Entfaltung verändern kann. Im Hinblick auf die „Heilung“ ist anzumerken, dass das Einritzen mit dem Messer am schlimmsten sein kann. Beim Laserritzen wird Material aus der Polymerschicht weggebrannt (entfernt).
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Wie in der
US-Patentschrift Nr. 10,703,318 beschrieben und offenbart (deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen wird), kann eine Abdeckung eine Ritzlinie, z.B. einen geschwächten Bereich, der durch das Aufblasen eines Airbags geöffnet wird, aufweisen.
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Es besteht Interesse an verbesserten Maschenwaren und Verbundwerkstoffen, die Maschenwaren umfassen, sowie an zugehörigen Herstellungs- und Verwendungsverfahren.
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Diese und andere Unzulänglichkeiten und Verbesserungsmöglichkeiten werden durch die Stoffe, Verbundstoffe und Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung angegangen und/oder überwunden.
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KURZBESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
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Die vorliegende Offenbarung stellt vorteilhafte hybride Maschenwaren und Verbundwerkstoffe, die hybride Maschenwaren enthalten, sowie verbesserte Systeme/Verfahren zur Nutzung und/oder Herstellung der hybriden Maschenwaren und Verbundwerkstoffe bereit. Insbesondere stellt die vorliegende Offenbarung geschichtete Verbundwerkstoffe bereit, die hybride Maschenwaren enthalten, wobei die geschichteten Verbundwerkstoffe vorteilhafterweise für Anwendungen für entfaltbare Beifahrerairbags ohne Ritzung konfiguriert sind.
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine hybride Maschenware bereit, die umfasst: ein erstes Garn mit einem einfachen Endbruch von 350 Gramm oder weniger und einer linearen Dichte von 30 Denier oder mehr; ein zweites Garn mit einem einfachen Endbruch von 450 Gramm oder weniger und einer linearen Dichte von 20 Denier oder mehr; und wobei das erste Garn in einer Menge vorhanden ist, die größer oder gleich einer Menge des zweiten Garns ist.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen sind das erste und das zweite Garn feste Garne, das erste Garn weist einen einfachen Endbruch von 30 bis 300 Gramm und eine lineare Dichte von 75 bis 250 Denier auf, und das zweite Garn weist einen einfachen Endbruch von 30 bis 300 Gramm und eine lineare Dichte von 40 bis 200 Denier auf.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen sind das erste und das zweite Garn feste Garne, das erste Garn weist einen einfachen Endbruch von 200 bis 250 Gramm und eine lineare Dichte von 150 bis 210 Denier auf, und das zweite Garn weist einen einfachen Endbruch von 175 bis 225 Gramm und eine lineare Dichte von 60 bis 100 Denier auf.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen weisen das erste und das zweite Garn hohle Querschnitte auf, das erste Garn weist einen einfachen Endbruch von 50 bis 200 Gramm und eine lineare Dichte von 35 bis 140 Denier auf, und das zweite Garn weist einen einfachen Endbruch von 40 bis 175 Gramm und eine lineare Dichte von 15 bis 65 Denier auf.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen umfasst das erste Garn Polyester, und das zweite Garn umfasst Polypropylen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen ist das erste Garn in einer Menge vorhanden, die größer ist als die Menge des zweiten Garns.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen weist eine hybride Maschenware ferner ein drittes Garn auf, und das dritte Garn umfasst Polyester.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen erstreckt sich die hybride Maschenware von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende, wobei ein erster Bereich in der Nähe des ersten Endes das erste Garn aufweist und ein zweiter Bereich in der Nähe des zweiten Endes das zweite Garn aufweist.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen ist der einfache Endbruch des ersten Garns größer als der einfache Endbruch des zweiten Garns.
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Die vorliegende Offenbarung stellt ferner einen Verbundwerkstoff bereit, der umfasst: eine hybride Maschenware und eine erste Schicht auf der hybriden Maschenware; wobei die hybride Maschenware ein erstes Garn mit einem einfachen Endbruch von 350 Gramm oder weniger und einer linearen Dichte von 30 Denier oder mehr und ein zweites Garn mit einem einfachen Endbruch von 450 Gramm oder weniger und einer linearen Dichte von 20 Denier oder mehr aufweist und wobei das erste Garn in einer Menge vorhanden ist, die größer oder gleich einer Menge des zweiten Garns ist.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen sind die hybride Maschenware und die erste Schicht so konfiguriert und dimensioniert, dass sie relativ zu einem Fahrzeugairbag positioniert werden können und ein Aufbrechen des Fahrzeugairbags durch die hybride Maschenware und die erste Schicht, ohne die hybride Maschenware und die erste Schicht vorzuritzen oder vorzuschwächen, ermöglichen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen weist die erste Schicht ein festes thermoplastisches Elastomer auf.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen kann ein Verbundwerkstoff ferner eine zweite Schicht auf der ersten Schicht aufweisen, wobei die erste Schicht eine Schaumschicht aufweist und die zweite Schicht ein festes thermoplastisches Elastomer aufweist.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen weist die erste Schicht ein geschäumtes thermoplastisches Elastomer auf.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen ist das zweite Garn mit der ersten Schicht chemisch verbunden.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen weist die hybride Maschenware einen mechanischen oder chemischen fertig bearbeiteten Bereich auf.
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Die vorliegende Offenbarung stellt ferner eine Kraftfahrzeugkomponente bereit, die aufweist: ein Substrat mit einer inneren Oberfläche und einer äußeren Oberfläche; und einen Verbundwerkstoff, der relativ zu der äußeren Oberfläche des Substrats angeordnet ist; wobei der Verbundwerkstoff eine hybride Maschenware und eine erste Schicht auf der hybriden Maschenware aufweist; und wobei die hybride Maschenware ein erstes Garn mit einem einfachen Endbruch von 350 Gramm oder weniger und einer linearen Dichte von 30 Denier oder mehr und ein zweites Garn mit einem einfachen Endbruch von 450 Gramm oder weniger und einer linearen Dichte von 20 Denier oder mehr aufweist; und wobei das erste Garn in einer Menge vorhanden ist, die größer oder gleich einer Menge des zweiten Garns ist.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen ist das Substrat relativ zu einem Fahrzeugairbag positioniert, und eine Abstandsmaterialschicht ist auf der äußeren Oberfläche des Substrats positioniert.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen sind die hybride Maschenware und die erste Schicht so konfiguriert und dimensioniert, dass sie relativ zu einem Fahrzeugairbag positioniert werden können und ein Aufbrechen des Fahrzeugairbags durch die hybride Maschenware und die erste Schicht, ohne dass die hybride Maschenware und die erste Schicht vorgeritzt oder vorgeschwächt werden, ermöglichen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale oder als Alternative zu einer der vorstehenden Ausführungsformen weist das erste Garn Polyester auf, und das zweite Garn weist Polypropylen auf.
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Die oben beschriebenen und weitere Merkmale werden anhand der folgenden Figuren und detaillierten Beschreibung beispielhaft veranschaulicht.
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Es ist jede Kombination oder Permutation von Ausführungsformen denkbar. Weitere vorteilhafte Merkmale, Funktionen und Anwendungen der offenbarten Stoffe, Verbundwerkstoffe und Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, insbesondere wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Figuren gelesen wird. Alle in dieser Offenbarung aufgeführten Quellenangaben werden hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit mit einbezogen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die folgenden Figuren zeigen beispielhafte Ausführungsformen, in denen gleiche Elemente gleich nummeriert sind.
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Die Merkmale und Aspekte der Ausführungsformen werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen Elemente nicht unbedingt maßstabsgetreu dargestellt sind.
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Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Es ist zu beachten, dass die verschiedenen Merkmale, Schritte und Kombinationen von Merkmalen/Schritten, die unten beschrieben und in den Figuren dargestellt sind, unterschiedlich angeordnet und organisiert werden können, um Ausführungsformen zu ergeben, die noch im Rahmen der vorliegenden Offenbarung liegen. Um den Durchschnittsfachmann bei der Herstellung und Verwendung der offenbarten Anordnungen, Systeme und Verfahren zu unterstützen, wird auf die beigefügten Figuren Bezug genommen, in denen:
- 1 ist eine perspektivische Seitenansicht einer beispielhaften hybriden Maschenware gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 2 ist eine perspektivische Seitenansicht einer weiteren beispielhaften hybriden Maschenware gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 3 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines beispielhaften Verbundwerkstoffs gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 4 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines weiteren beispielhaften Verbundwerkstoffs gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 5A und 5B sind seitliche Querschnittsansichten weiterer beispielhafter Verbundwerkstoffe gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 6A und 6B sind seitliche Querschnittsansichten weiterer beispielhafter Verbundwerkstoffe gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 7 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer beispielhaften Kraftfahrzeugkomponente gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
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Die hierin offenbarten beispielhaften Ausführungsformen veranschaulichen vorteilhafte hybride Maschenwaren und Verbundwerkstoffe, die hybride Maschenwaren enthalten, sowie Systeme der vorliegenden Offenbarung und Verfahren/Techniken dafür. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die vorliegende Offenbarung sind, die in verschiedenen Formen verkörpert werden kann. Daher sind die hier offenbarten Details unter Bezugnahme auf beispielhafte hybride Maschenwaren und Verbundwerkstoffe, die hybride Maschenwaren umfassen, und zugehörige Prozesse/Techniken der Herstellung/Montage und Verwendung nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als Grundlage, die einen Fachmann lehrt, wie die vorteilhaften hybriden Maschenwaren und Verbundwerkstoffe, die hybride Maschenwaren enthalten, und/oder alternative Verbundstoffe/Anordnungen der vorliegenden Offenbarung hergestellt und verwendet werden können.
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Die vorliegende Offenbarung stellt verbesserte hybride Maschenwaren und Verbundwerkstoffe, die hybride Maschenwaren enthalten, sowie verbesserte Systeme/Methoden zur Nutzung und/oder Herstellung der hybriden Maschenwaren und Verbundwerkstoffe bereit.
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Insbesondere stellt die vorliegende Offenbarung geschichtete Verbundwerkstoffe, die hybride Maschenwaren enthalten, bereit, wobei die geschichteten Verbundwerkstoffe vorteilhaft für Anwendungen für ungeritzte auslösbare Beifahrerairbags (PAB) konfiguriert sind.
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Wie erwähnt, sieht die derzeitige Praxis vor, dass in manchen Anwendungen einige herkömmliche geschichtete Verbundwerkstoffe verwendet werden, und es kann notwendig sein, die Rückseite von Bereichen des geschichteten Verbundwerkstoffs zu ritzen (zu schwächen), damit der geschichtete Verbundwerkstoff installiert und/oder genutzt werden kann, und eine solche Ritzung kann zu einigen Problemen führen. Beispielsweise bestehen einige aktuelle Kunstlederarten typischerweise aus einer oder mehreren Polymerschichten und einer Trägerschicht (typischerweise ein robustes Gestrick/Gewirk). Eine aktuelle Lösung für „unsichtbare“ Beifahrerairbags im Fahrzeuginnenraum besteht darin, dass das Kunstleder von der Rückseite her mit irgendeiner Methode (z.B. einem Messer oder Laser) geschwächt (oder „geritzt“) wird. Typischerweise erfordert der Schwächungsprozess eine Schwächung der gesamten Dicke des textilen Trägers, die aber auch teilweise bis in die (dem Insassen am nächsten liegende) Polymerschicht hineinreicht. Bei herkömmlichen Materialien ist dieser Schwächungsprozess aus folgenden Gründen notwendig: (i) die verwendete textile Maschenware weist eine hohe mechanische Belastbarkeit (Bruchlast und Weiterreißkraft) auf; und (ii) die Polymerschicht(en) macht (machen) einen Großteil der Gesamtdicke des Produkts aus (z.B. Polyvinylchlorid (PVC) und Polyurethan (PUR)) und/oder sind selbst mechanisch belastbar (PUR und thermoplastisches Olefin (TPO)). Polymerketten werden während der Verarbeitung (z.B. Extrusion) ausgerichtet, was zu einer Richtungsabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften (anisotrope Zug- und Reißfestigkeit) führt. Das Vorhandensein einer Ritzlinie überwiegt dieses Verhalten und schafft einen bevorzugten „Pfad“ für das Auftreten von Fehlern.
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Es wird darauf hingewiesen, dass herkömmliche Geräte zur Hautritzung erhebliche Kapitalinvestitionen erfordern können und der Prozess komplex sein und hochwertigen Ausschuss erzeugen kann (z.B. gegen Ende des Wertstroms). Außerdem kann sich aufgrund der viskoelastischen Beschaffenheit der Polymerschicht(en) die Ritzung auf der Rückseite des Kunstleders im Laufe der Zeit auf die Vorderseite übertragen und für den Insassen sichtbar werden (z.B. Durchhängen). Beispielsweise wird die Polymerschicht nach dem Ritzen im Wesentlichen zu einer Brücke (unter der Material entfernt wurde), und mit der Zeit biegt sich diese Brücke und nimmt eine leichte „U“-Form an. Diese Form ist von der A-Seite aus zu sehen.
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In beispielhaften Ausführungsformen stellt die vorliegende Offenbarung geschichtete Verbundwerkstoffe bereit, die hybride Maschenwaren enthalten, wobei die geschichteten Verbundwerkstoffe vorteilhafterweise für Anwendungen für auslösbare Beifahrerairbags ohne Ritzung konfiguriert sind, wodurch sie im Ergebnis erhebliche betriebliche, fertigungstechnische, kommerzielle und/oder ertragsmäßige Vorteile bieten, wie weiter unten erläutert. Beispielsweise können die verbesserten Verbundwerkstoffe gemäß der vorliegenden Offenbarung direkt über Komponenten von Beifahrerairbags (PABs) gelegt werden, ohne dass Vorabschwächungsmethoden (z.B. Ritzen) erforderlich sind. Daher können die beispielhaften Verbundwerkstoffe der vorliegenden Offenbarung viele Vorteile bieten, zu denen einschließlich, aber nicht einschränkend gehören: (i) eine vereinfachte Herstellungssequenz; (ii) sie können eine mögliche Fehlausrichtung einer separaten Ritzlinie (z.B. Messerritzung) beseitigen; (iii) sie können hochwertigen Ausschuss eliminieren (z.B. Verbundritzung); (iv) sie bieten eine konsistente und zuverlässige Entfaltungsleistung; und/oder (v) sie können die Möglichkeit des Durchlesens der Ritzlinie für den Kunden ausschließen (dies vermeidet eine vorübergehende Leistung der Ritzlinie, z.B. Heilung).
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Beispielsweise kann eine Ritzung vermieden werden, indem eine hybride Maschenware verwendet wird, die aufweist: ein erstes Garn mit einem einfachen Endbruch von 350 Gramm oder weniger und einer linearen Dichte von 30 Denier oder mehr; und ein zweites Garn mit einem einfachen Endbruch von 450 Gramm oder weniger und einer linearen Dichte von 20 Denier oder mehr. Das erste Garn kann in einer Menge vorhanden sein, die größer oder gleich der Menge des zweiten Garns ist. Das erste Garn kann über die gesamte hybride Maschenware verteilt oder in bestimmten Regionen konzentriert sein. In einigen Ausführungsformen können die Bereiche des ersten Garns aus dem ersten Garn bestehen (nur dieses enthalten). Die Bereiche des ersten Garns (und in einigen Fällen die Bereiche des zweiten Garns) können an die Stelle der Ritzungen treten. Wenn beispielsweise die hybride Maschenware mit einer ersten Schicht (z.B. extrudiertem Material) kombiniert wird, um einen Verbundwerkstoff zu bilden, befinden sich die Bereiche des ersten Garns (und in einigen Fällen die Bereiche des zweiten Garns) an der Stelle, an der normalerweise eine Ritzung verwendet werden würde.
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In beispielhaften Ausführungsformen stellt die vorliegende Offenbarung hybride Maschenwaren mit den folgenden Eigenschaften bereit: (i) geringe Bruchlasten; (ii) geringe Weiterreißkräfte; und/oder (iii) die Einarbeitung von Polypropylengarn zur chemischen Bindung während einer Laminierung.
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Allgemein stellt die vorliegende Offenbarung hybride Maschenwaren mit geringen mechanischen Eigenschaften (z.B. speziell entwickelte Garne geringer Festigkeit) und verbesserter Bindung (z.B. Einbindung von Polypropylengarn in die Maschentruktur (hybride Maschenware) für eine chemische Bindung an die extrudierte(n) Schicht(en) bereit.
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Das Angebot an fortschrittlichen Harzen kann Folgendes bieten: (i) SNW (Schneiden, Nähen, Wickeln) - spezifische Eigenschaften (Weichheit, Flexibilität, Elastizität); (ii) geringe mechanische Eigenschaften (Festigkeit und Reißfestigkeit); und/oder (iii) Schmelzfestigkeit und Kaltverfestigung zur Unterstützung des Extrusionsschäumens. Es wird darauf hingewiesen, dass eine Möglichkeit für das Produktdesign darin besteht, eine geschäumte Basisschicht einzuschließen (z.B. ermöglicht durch die Schmelzfestigkeit und Kaltverfestigung zur Unterstützung des Extrusionsschäumens). Der Schäumungsprozess kann bevorzugt werden, weil er: (i) eine Zellstruktur schafft, die als Fehlerauslöserstelle dient, und (ii) die Ausrichtung der Polymerketten während der Verarbeitung mildert (während der Expansion richtet der Schäumungsprozess die Polymerketten stärker isotopisch aus) und zu der bevorzugteren Richtungsabhängigkeit von Eigenschaften (Bruchlasten und/oder Reißfestigkeit) führt.
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Die vorliegende Offenbarung stellt hybride Maschenwaren mit den folgenden Vorteilen bereit: (i) Eliminierung des Ritzprozesses bei der Herstellung (effizienterer und vereinfachter Prozess; Vermeidung von Ausschussanteilen am Ende des Wertstroms; Eliminierung der Notwendigkeit von mit dem Hautritzprozess verbundenen Kapital- und Betriebskosten; mögliche Eliminierung aller Ritzprozesse, wenn Beifahrerairbag-Initiierungspunkte in das Substratformdesign integriert werden können); (ii) verbesserte Konsistenz der Entfaltungsleistung; (iii) keine Sichtbarkeit der Ritzlinie nach Alterung (z.B. Hitze, UV-Strahlung, Feuchtigkeit); und/oder (iv) höhere und robustere Bindungsfestigkeit nach der Laminierung.
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Es wird darauf hingewiesen, dass in beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die hybride Maschenware (z.B. das Trägermaterial) gewirkt oder gestrickt sein kann. Im Allgemeinen ist zu beachten, dass gewebte Stoffe typischerweise eine unzureichende Dehnbarkeit aufweisen und Vliesstoffe typischerweise eine unzureichende Dehnbarkeit und hohe Reißfestigkeit aufweisen.
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Indem nun auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, sind gleiche Teile in der gesamten Beschreibung und in den Zeichnungen jeweils mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Zeichnungsfiguren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu, und in manchen Ansichten können Teile aus Gründen der Übersichtlichkeit übertrieben dargestellt sein.
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1 ist eine perspektivische Seitenansicht einer beispielhaften hybriden Maschenware 12 (z.B. einfachen Strick-/Wirkware 12).
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In beispielhaften Ausführungsformen umfasst die hybride Maschenware 12 ein erstes Garn mit einem einfachen Endbruch von 350 Gramm oder weniger und einer linearen Dichte von 30 Denier oder mehr und ein zweites Garn mit einem einfachen Endbruch von 450 Gramm oder weniger und einer linearen Dichte von 20 Denier oder mehr. Das erste Garn kann in einer Menge vorhanden sein, die größer oder gleich einer Menge des zweiten Garns ist. In bestimmten Ausführungsformen sind das erste und das zweite Garn feste (Vollmaterial-)Garne, und das erste Garn weist einen einfachen Endbruch von 30 bis 300 Gramm und eine lineare Dichte von 75 bis 250 Denier auf, während das zweite Garn einen einfachen Endbruch von 30 bis 300 Gramm und eine lineare Dichte von 40 bis 200 Denier aufweist. In einigen Ausführungsformen sind das erste und das zweite Garn feste Garne, und das erste Garn weist einen einfachen Endbruch von 200 bis 250 Gramm und eine lineare Dichte von 150 bis 210 Denier auf, während das zweite Garn einen einfachen Endbruch von 175 bis 225 Gramm und eine lineare Dichte von 60 bis 100 Denier aufweist. In weiteren Ausführungsformen haben das erste und das zweite Garne hohle Querschnitte, und das erste Garn weist einen einfachen Endbruch von 50 bis 200 Gramm und eine lineare Dichte von 35 bis 140 Denier auf, während das zweite Garn einen einfachen Bruch von 40 bis 175 Gramm und eine lineare Dichte von 15 bis 65 Denier aufweist.
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In bestimmten Ausführungsformen weist das erste Garn eine Festigkeit auf, die kleiner als oder gleich 2,0 Gramm pro Denier ist, und das zweite Garn weist eine Festigkeit auf, die größer als oder gleich 2,0 Gramm pro Denier ist. In anderen Ausführungsformen weist das erste Garn eine Festigkeit auf, die kleiner als oder gleich 1,50 Gramm pro Denier ist, und das zweite Garn weist eine Festigkeit auf, die größer als oder gleich 2,5 Gramm pro Denier ist. In weiteren Ausführungsformen weist das erste Garn eine Festigkeit auf, die 1,20 Gramm pro Denier beträgt, während das zweite Garn eine Festigkeit aufweist, die 2,5 Gramm pro Denier beträgt.
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Im Allgemeinen weist das erste Garn der hybriden Maschenware 12 einen ersten einfachen Endbruch auf, und das zweite Garn weist einen zweiten einfachen Endbruch auf. Der erste einfache Endbruch kann größer als der zweite einfache Endbruch sein, obwohl die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt ist. In Beispielen und ohne Einschränkung kann das erste Garn einen einfachen Endbruch (SEB) von 231 g (178 Denier) und eine Festigkeit von 1,30 Gramm pro Denier (GPD) haben, und das zweite Garn kann einen SEB von 209 g (77 Denier) und eine Festigkeit von 2,72 GPD haben.
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Es ist zu beachten, dass der einfache Endbruch („SEB“, „single end break“) in [g] oder [cN] angegeben wird und der Zugfestigkeit mal der linearen Dichte entspricht.
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Im Allgemeinen erstreckt sich die hybride Maschenware 12 von einem ersten Ende 18 zu einem zweiten Ende 20. In einigen Ausführungsformen umfasst ein erster Bereich 22 in der Nähe des ersten Endes 18 das erste Garn, und ein zweiter Bereich 24 in der Nähe des zweiten Endes 20 umfasst das zweite Garn, obwohl die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt ist.
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In beispielhaften Ausführungsformen weist das erste Garn der hybriden Maschenware 12 Polyester auf, und das zweite Garn weist Polypropylen auf, obwohl die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt ist.
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Die Garne können Polyestergarne, Polypropylengarne oder eine Kombination aus Polyestergarnen und Polypropylengarnen aufweisen. Bei den Garnen kann es sich auch um Bikomponentengarne handeln (z.B. Mantel-Kern-Garne, Inseln-im-Meer-Garne, Garnmischungen usw.). Die Garne können PVC, PUR und/oder PE aufweisen. Die Zusammensetzung der Garne kann für eine bessere Kompatibilität mit der und Haftfähigkeit an die Hautschicht gewählt werden. Beispielsweise können Polypropylengarne (z.B. das zweite Garn) verwendet werden, um die Haftfestigkeit zu verbessern, wenn sie mit einer ersten Schicht 14 (z.B. einer thermoplastischen Polyolefin-Hautschicht 14) verwendet werden. In nicht einschränkenden Beispielen kann das zweite Garn des Bereichs 24 PVC umfassen, und die Schicht 14 kann PVC umfassen; oder das zweite Garn des Bereichs 24 kann PUR umfassen, und die Schicht 14 kann PUR umfassen; oder das zweite Garn des Bereichs 24 kann PE (Polyethylen) umfassen, und die Schicht 14 kann PE TPO umfassen.
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In einer beispielhaften Zusammensetzung und ohne Einschränkung umfasst die hybride Maschenware 12 etwa 80 % des ersten Garns (z.B. PET) und etwa 20 % des zweiten Garns (z.B. Polypropylen).
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In einigen Ausführungsformen weist die hybride Maschenware 12 ein drittes Garn (z.B. in dem ersten Bereich 22) auf, und es wird darauf hingewiesen, dass der Stoff 12 mehrere zusätzliche Garne (z.B. in den Bereichen 22 und/oder 24) aufweisen kann.
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In einer beispielhaften Ausführungsform weist die hybride Maschenware 12 ein drittes Garn (z.B. in dem ersten Bereich 22) auf. In einigen Ausführungsformen weist das dritte Garn Polyester auf.
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Die Garne können aus Filamenten mit jeder beliebigen Querschnittsform bestehen, einschließlich kreisförmig, oval, flachoval, multilobulär (z.B. trilobal), dreieckig, hundeknochenförmig, limabohnenförmig, pilzförmig, y-förmig, sternförmig oder unregelmäßig (z.B. die Filamentquerschnitte, aus denen das Garn besteht). Die Filamente, einschließlich Hohlfilamente, können während des Filamentspinnprozesses texturiert werden. Beispielsweise kann die Filamentoberfläche Schuppen, Rillen oder andere Merkmale aufweisen, die die Initiierung eines Fehlers beeinflussen. Diese Filamente können zur Bildung eines Endlosfasergarns oder eines Stapelfasergarns verwendet werden. In beispielhaften Ausführungsformen und ohne Einschränkung können die Endlosfasergarne ein bis 1.000 Filamente pro Garn oder zehn bis 300 Filamente pro Garn oder 25 bis 100 Filamente pro Garn aufweisen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Verwendung von Hohlfilamenten einen Einfluss auf das Gewicht/die Dicke des Stoffes haben kann.
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In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Stoff 12 das erste Garn mit 68 Filamenten (z.B. Endlosfilamenten) und das zweite Garn mit 50 Filamenten oder 34 Filamenten aufweisen. Es wird darauf hingewiesen, dass bestimmte Anwendungen des Stoffs 12 gemäß der vorliegenden Offenbarung auf geringere Stoffdicken und dementsprechend niedrige lineare Garndichten beschränkt sein können. Für andere beispielhafte Anwendungen (dickere Stoffe), oder wenn ein Spinnverfahren sehr feine Filamente (z.B. Nanofilamente) zulässt, kann die Filamentanzahl viel höher sein. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Stapelfasergarn verwendet werden kann, und diese können durch die Drehung, Endanzahl und Spezifikationen der Eingangsstapelfaser (Schnittlänge, Festigkeit, Denier) unterschiedlich spezifiziert werden.
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Einige Garnverarbeitungsfaktoren, die genutzt werden können, umfassen das Streckverhältnis, Texturierung (physikalische oder chemische) und Drehung.
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Die hybride Maschenware 12 kann eine Dicke von 0,25 bis 1,50 Millimeter (mm) oder vorzugsweise 0,50 bis 1,25 mm haben. Die hybride Maschenware 12 (z.B. Doppelmaschenware 12) kann ein Flächengewicht von 75 bis 400 Gramm pro Quadratmeter (g/m2) oder 150 bis 325 g/m2 haben. Die hybride Maschenware 12 kann gewirkt oder gestrickt sein.
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Endbearbeitungsprozesse für den Stoff 12 (z.B. physikalische oder chemische) können den Stoff 12 schwächen und/oder die Bindungsfestigkeit verbessern, was mit einer verbesserten Leistung korreliert. Zum Beispiel kann eine physikalische Texturierung eine Nadeltexturierung (allgemein als „Schmirgel“ oder „Wildleder“ bezeichnet) umfassen, und diese verbessert die Verbundfestigkeit des Laminats. Beispielsweise kann man bei der chemischen Verarbeitung des Stoffes 12 bestimmte Lösungen verwenden (z.B. können für Polyesterstoffe 50 bis 60 %ige Ethylaminlösungen verwendet werden).
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Die hybride Maschenware 12 kann mit wenigstens einer zusätzlichen Schicht (z.B. Schicht 14, 16) kombiniert werden, um einen Schichtverbund 10 zu bilden. Die zusätzliche Schicht 14, 16 kann thermoplastisches Olefin, geschäumtes thermoplastisches Olefin, externen Schaum (z.B. eine externe Schaumschicht, wie einen vernetzten Polypropylenschaum) oder Kombinationen davon enthalten. Die Dicke der wenigstens einen zusätzlichen Schicht 14, 16 kann 0,50 mm bis 1,25 mm betragen. Die zusätzlichen Schicht 14, 16 kann eine sichtbare Oberfläche haben, die eine Textur oder einen anderen dekorativen Aspekt aufweisen kann.
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In bestimmten Ausführungsformen werden die Schichtverbundstoffe 10 hergestellt, bei denen das thermoplastische Olefinharz während des Extrusionsprozesses chemisch geschäumt wird. Daher werden die Deckschicht (fest) 16 in den 4, 6A, 6B und 7 und die Basisschicht (geschäumt) 14 in den 4, 6A, 6B und 7 in einem einzigen Extrusionsprozess gleichzeitig hergestellt.
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Das thermoplastische Olefin der Schicht 14, 16 kann eine zweiphasige Morphologie aufweisen. Die beiden Phasen können co-kontinuierlich sein, oder eine erste Phase kann in einer zweiten Phase dispergiert sein. Das thermoplastische Olefin kann Polypropylen, Polyethylen oder eine Kombination aus Polypropylen und Polyethylen umfassen. In anderen Ausführungsformen umfasst die Schicht 14, 16 TPO-basierte Elastomere (TPVs, SBCs, statistische Copolymere, Blockcopolymere, α-Olefin-Elastomere, usw.). Das Harz der Schicht 14, 16 kann auf niedrige mechanische Eigenschaften (z.B. Phaseninkompatibilität, Komponenten mit niedrigem Molekulargewicht, unterschiedliche Viskositäten) zugeschnitten sein. Das thermoplastische Olefin der Schicht 14, 16 kann außerdem einen oder mehrere anorganische Füllstoffe wie Calciumcarbonat, Magnesiumhydroxid (Talk), Wollastonit, Glimmer, Siliciumdioxid, Dolomit, Bariumsulfat, Aluminiumoxidtrihydroxid, Magnesiumhydroxid, Magnetit, Zinkoxid, Titandioxid und Glaskugeln. Das thermoplastische Olefin der Schicht 14, 16 kann außerdem organische Füllstoffe, Polymerkügelchen, hochtemperaturunverträgliche Polymere und/oder Naturfasern enthalten.
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Die hybride Maschenware 12 kann auf die wenigstens eine zusätzliche Schicht 14, 16 laminiert oder auf andere Weise aufgeklebt werden. Es wird auch in Betracht gezogen, dass der Schichtverbund 10 mehrere Schichten der hybriden Maschenware 12 umfassen kann, die in der Zusammensetzung und/oder der Garnverteilung, dem Muster, der Form oder einer Kombination davon voneinander abweichen können.
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In einigen Ausführungsformen kann der geschichtete Verbundwerkstoff 10 als Teil einer Kraftfahrzeuginnenraumkomponente verwendet werden. Zum Beispiel, und wie in 7 gezeigt, kann eine Innenraumkomponente 100 eines Kraftfahrzeugs ein Substrat 26 mit einer inneren Oberfläche und einer äußeren Oberfläche und einen geschichteten Verbundwerkstoff mit 12, 14 und 16 umfassen, der auf einem Abstandsmaterial 28 (z.B. einem 3,8 mm Abstandsmaterial 28) angeordnet ist, das auf der äußeren Oberfläche des Substrats 26 angeordnet ist. Es wird darauf hingewiesen, dass das Abstandsmaterial 28 in bestimmten Ausführungsformen möglicherweise nicht enthalten ist.
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Somit, und wie in den 3 bis 6B gezeigt, stellt die vorliegende Offenbarung einen Verbundwerkstoff 10 bereit, der eine hybride Maschenware 12 und eine erste Schicht 14 auf der hybriden Maschenware 12 aufweist, wobei die hybride Maschenware 12 ein erstes Garn mit einem einfachen Endbruch von 350 Gramm oder weniger und einer linearen Dichte von 30 Denier oder mehr und ein zweites Garn mit einem einfachen Endbruch von 450 Gramm oder weniger und einer linearen Dichte von 20 Denier oder mehr aufweist. Das erste Garn kann in einer Menge vorhanden sein, die größer oder gleich einer Menge des zweiten Garns ist.
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Im Allgemeinen sind die hybride Maschenware 12 und die erste Schicht 14 so konfiguriert und dimensioniert, dass sie relativ zu einem Fahrzeugairbag positioniert werden können und es dem Fahrzeugairbag ermöglichen, ohne Vorritzung oder Vorschwächung der hybriden Maschenware 12 und der ersten Schicht 14 die hybride Maschenware 12 und die erste Schicht 14 (und die Schicht 16, sofern vorhanden) zu durchbrechen.
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In bestimmten Ausführungsformen weist die erste Schicht 14 ein festes thermoplastisches Elastomer auf.
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In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff 10 eine zweite Schicht 16 auf der ersten Schicht 14 auf, wobei die erste Schicht 14 eine Schaumschicht (z.B. ein geschäumtes thermoplastisches Elastomer 14) aufweist und die zweite Schicht 16 ein festes thermoplastisches Elastomer aufweist.
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Es wird darauf hingewiesen, dass das zweite Garn des Stoffes 12 mit der ersten Schicht 14 chemisch verbunden sein kann.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die hybride Maschenware 12 einen mechanischen oder chemischen endbearbeiteten Bereich (z.B. eine physikalische Texturierung (z.B. Schmirgeleffekt) des Stoffs 12 (z.B. um einen wildleder-/velourartigen Bereich bereitzustellen); einen chemisch geätzten Bereich durch chemisches Ätzen der Filamentoberfläche während der Endbearbeitung; usw.) aufweisen kann. Solche Prozesse reduzieren die mechanischen Eigenschaften und verbessern das Leistungsverhalten des Stoffes 12.
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Die vorliegende Offenbarung stellt ferner eine Kraftfahrzeugkomponente 100 bereit, die ein Substrat 26 mit einer inneren Oberfläche und einer äußeren Oberfläche und einen Verbundwerkstoff 10 aufweist, der relativ zu der äußeren Oberfläche des Substrats 26 angeordnet ist. Der Verbundwerkstoff 10 kann eine hybride Maschenware 12 und eine erste Schicht 14 auf der hybriden Maschenware 12 aufweisen; und wobei die hybride Maschenware 12 ein erstes Garn mit einem einfachen Endbruch von 350 Gramm oder weniger und einer linearen Dichte von 30 Denier oder mehr und ein zweites Garn mit einem einfachen Endbruch von 450 Gramm oder weniger und einer linearen Dichte von 20 Denier oder mehr aufweist. Das erste Garn kann in einer Menge vorhanden sein, die größer oder gleich einer Menge des zweiten Garns ist.
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Die Kraftfahrzeugkomponente 100 kann dafür sorgen, dass das Substrat 26 relativ zu einem Fahrzeugairbag positioniert ist, und eine Abstandsmaterialschicht 28 bereitstellen, die auf der äußeren Oberfläche des Substrats 26 positioniert ist.
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Bei der Kraftfahrzeugkomponente 100 können die hybride Maschenware 12 und die erste Schicht 14 so konfiguriert und dimensioniert sein, dass sie relativ zu einem Fahrzeugairbag positioniert werden und es dem Fahrzeugairbag ermöglichen können, die hybride Maschenware 12 und die erste Schicht 14 (sowie die Schicht 16, sofern vorhanden) ohne Vorritzung oder Vorschwächung der hybriden Maschenware 12 und der ersten Schicht 14 zu durchbrechen.
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Wie hierin verwendet, bezeichnen die Begriffe „erste“, „zweite“ und dergleichen keine Reihenfolge, Menge oder Bedeutung, sondern werden vielmehr dazu verwendet, ein Element von einem anderen zu unterscheiden, und die Begriffe „ein“ und „eine“ bezeichnen hierin keine Mengenbeschränkung, sondern bezeichnen das Vorhandensein wenigstens eines der genannten Elemente. Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „unten“ und „oben“ hierin, sofern nicht anders angegeben ist, lediglich zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden und nicht auf eine bestimmte Position oder räumliche Ausrichtung beschränkt sind. Die hier beschriebenen Zahlenbereiche sind nicht einschränkende Bereiche. Werte außerhalb der beschriebenen nicht einschränkenden Bereiche werden als innerhalb des Rahmens verschiedener Ausführungsformen liegend betrachtet.
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Während bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurden, können sich für Anmelder oder andere Fachleute auf dem Gebiet Alternativen, Modifikationen, Variationen, Verbesserungen und wesentliche Äquivalente ergeben, die derzeit unvorhersehbar sind oder sein können. Dementsprechend sollen die beigefügten Ansprüche in der eingereichten Fassung und in ihrer gegebenenfalls geänderten Fassung alle derartigen Alternativen, Modifikationen, Variationen, Verbesserungen und wesentlichen Äquivalente umfassen.
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Die hier offenbarten Bereiche schließen die Endpunkte ein, und die Endpunkte sind unabhängig miteinander kombinierbar (z.B. schließen Bereiche von „bis zu 25 Gew.-% oder, genauer gesagt, 5 Gew.-% bis 20 Gew.-%“ die Endpunkte und alle Zwischenwerte der Bereiche von „5 Gew.-% bis 25 Gew.-%“, usw. mit ein). „Kombinationen“ umfassen Mischungen, Gemische, Legierungen, Reaktionsprodukte und dergleichen. Die Begriffe „erste“, „zweite“ und dergleichen bezeichnen keine Reihenfolge, Menge oder Bedeutung, sondern werden vielmehr verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Die Begriffe „ein“ und „eine“ sowie „der“, „die“ und „das“ stellen keine Mengenbeschränkung dar und sind so auszulegen, dass sie sowohl die Einzahl als auch die Mehrzahl umfassen, sofern hierin nichts anderes angegeben ist oder der Kontext dem nicht eindeutig widerspricht. „Oder“ bedeutet „und/oder“, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Verweise in der gesamten Beschreibung auf „einige Ausführungsformen“, „eine Ausführungsform“ und dergleichen bedeuten, dass ein bestimmtes Element, das in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben ist, in wenigstens einer hierin beschriebenen Ausführungsform enthalten ist und in anderen Ausführungsformen vorhanden sein kann oder nicht. Darüber hinaus versteht es sich, dass die beschriebenen Elemente in den verschiedenen Ausführungsformen auf beliebige geeignete Weise kombiniert werden können. Eine „Kombination davon“ ist offen und umfasst jede Kombination, die wenigstens eine der aufgeführten Komponenten oder Eigenschaften umfasst, optional zusammen mit einer ähnlichen oder gleichwertigen Komponente oder Eigenschaft, die nicht aufgeführt ist.
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Sofern nicht anders definiert ist, haben die hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Anmeldung gehört, allgemein verstanden wird. Alle zitierten Patente, Patentanmeldungen und anderen Quellenangaben werden hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit einbezogen. Wenn jedoch ein Begriff in der vorliegenden Anmeldung einem Begriff in der einbezogenen Quellenangabe widerspricht oder mit diesem in Konflikt steht, hat der Begriff aus der vorliegenden Anmeldung Vorrang vor dem widersprüchlichen Begriff aus der einbezogenen Quellenangabe.
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Obwohl die Systeme und Verfahren der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf deren beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf solche beispielhaften Ausführungsformen und/oder Implementierungen beschränkt. Vielmehr sind die Systeme und Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung für viele Implementierungen und Anwendungen geeignet, wie für Fachleute aus der vorliegenden Offenbarung leicht ersichtlich sein wird. Die vorliegende Offenbarung umfasst ausdrücklich solche Modifikationen, Verbesserungen und/oder Variationen der offenbarten Ausführungsformen. Da viele Änderungen an der obigen Konstruktion vorgenommen werden könnten und viele sehr unterschiedliche Ausführungsformen dieser Offenbarung gemacht werden könnten, ohne von ihrem Schutzumfang abzuweichen, ist beabsichtigt, dass alle in den Zeichnungen und der Beschreibung enthaltenen Inhalte als veranschaulichend und nicht in einem einschränkenden Sinne interpretiert werden sollen. In der vorstehenden Offenbarung sind zusätzliche Modifikationen, Änderungen und Ersetzungen vorgesehen. Dementsprechend ist es angemessen, die beigefügten Ansprüche weit und in einer Weise auszulegen, die mit dem Umfang der Offenbarung im Einklang steht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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