DE19859924C2 - Verfahren zum Herstellen eines Formteils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils, insbesondere eines Verkleidungselementes für Kraftfahrzeug-Innenräume.

Aus der DE 197 06 839 A1 ist ein Verfahren zum Herstel­ len mehrlagiger Verbundkörper bekannt, bei dem Naturfaser­ schichten, die in einem vorbereitenden Arbeitsschritt mit einem thermoplastischen Kunststoff gebunden worden sind, mit Verstärkungseinlagen verpreßt werden, die weitmaschige Gewe­ bestrukturen aufweisen. Dabei besitzt das Material der Ver­ stärkungseinlagen einen höheren Schmelzpunkt als das thermo­ plastische Material der Naturfaserschichten. Während des Verpressens schmilzt das thermoplastische Material und wan­ dert partiell aus den Naturfaserschichten in die Verstär­ kungseinlagen.

Ferner beschreibt die DE 197 44 682 A1 ein Verfahren zum Herstellen einer Innenverkleidung, bei dem Schichten aus Fasermaterial, die mit einem thermoplastischen Harz gebunden sind, mit Schichten aus thermoplastischem Harz verschweißt werden. Die thermoplastischen Harze besitzen einen niedrige­ ren Schmelzpunkt als das Fasermaterial.

Schließlich beschreibt die DE 195 36 074 A1 ein Verbund­ bauteil, bei dem ein Verstärkungsmaterial aus Naturfaser- Gewebe mit einem thermoplastischen Material gebunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zum Herstellen eines Formteils mit verbesserten Gebrauchseigenschaften zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen,

• - daß eine Schicht aus einem Naturfaser-Gewebe und ein Vlies verwendet werden,
• - daß das Vlies aus Fasern eines ersten und eines zwei­ ten Kunststoffs besteht,
• - daß der erste Kunststoff thermoplastisch ist,
• - daß der zweite Kunststoff eine höhere Druck- und Tem­ peraturfestigkeit als der erste Kunststoff aufweist und
• - daß die Schicht aus dem Naturfaser-Gewebe mit dem Vlies derart verpreßt wird, daß der erste Kunststoff des Vlieses die Schicht aus dem Naturfaser-Gewebe durchtränkt und mit dem Vlies verbindet. Vorzugsweise wird das Naturfa­ ser-Gewebe beidseitig mit dem Vlies verpreßt, wobei außerdem eine Dekorware hinterpreßt werden kann, wie sie beispiels­ weise für Verkleidungen von Kraftfahrzeuginnenräumen prak­ tisch unerläßlich ist.

Beim Verpressen wird der thermoplastische Kunststoff un­ ter Druck- und Temperatureinwirkung so stark plastifiziert, daß er partiell aus dem Vlies austritt und in das Naturfa­ ser-Gewebe hineinwandert. Die Fasern des zweiten Kunststoffs bleiben in ihrer Struktur erhalten. Es entsteht also ein Formteil mit einer Bindemittel-Matrix, die einen Kern aus dem Naturfaser-Gewebe mit einer vernadelter Vlies-Auflage enthält.

Dieses Formteil ist extrem leicht und, dank des Naturfa­ ser-Gewebes, von hoher Reißfestigkeit. Auch besitzt es eine hohe Durchschlagfestigkeit. Hervorzuheben ist ferner seine hohe Kälteschlagzähigkeit. Versuche bei -40°C konnten ohne Schäden überstanden werden.

Das Formteil eignet sich insbesondere als Verkleidungs­ element für den Sicherheitsbereich von Kraftfahrzeug-Innen­ räumen. Es ist ohne weiteres in der Lage, den dort bei einer Airbag-Auslösung auftretenden hohen Belastungen standzuhal­ ten.

Durch die beidseitige Beschichtung des Naturfaser-Gewe­ bes mit den Vlies-Auflagen ergibt sich eine Steigerung der günstigen Gebrauchseigenschaften des Formteils. Dabei ent­ halten die beiden Vlies-Auflagen vorzugsweise Fasern aus ein und demselben Kunststoff.

Grundsätzlich eignen sich sämtliche Naturfaser-Gewebe hoher Reißfestigkeit. Vorzugsweise verwendet man Jute. Die Kunststoffasern bestehen vorteilhafterweise aus Polyester, während es sich bei dem thermoplastischen Kunststoff bevor­ zugt um Polypropylen handelt.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß ein Vlies verwendet wird, welches zu ca. 70% aus dem ther­ moplastischen Kunststoff, vorzugsweise aus Polypropylen be­ steht. Dies bietet neben den erzielten günstigen Gebrauchs­ eigenschaften die Möglichkeit, das Formteil während des Her­ stellungsprozesses oder auch nachträglich an andere Form­ teile aus Polypropylen anzubinden.

Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den Un­ teransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegen­ den Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 den Aufbau des Formteils vor dem Verpressen;

Fig. 2 das Formteil nach dem Verpressen.

Gemäß Fig. 1 ist ein Kern, nämlich eine erste Schicht 1 vorgesehen, die aus einem Naturfaser-Gewebe, im vorliegenden Fall aus Jute besteht. Oberhalb der ersten Schicht 1 befin­ det sich eine zweite Schicht 2 in Form eines genadelten Vlieses. Das Vlies besteht aus Kunststoff-Fasern, und zwar zu ca. 70% aus Polypropylen und zu ca. 30% aus einem Poly­ ester. Oberhalb der zweiten Schicht 2 ist eine Dekorware 3 vorgesehen.

Unterhalb der ersten Schicht 1 befindet sich eine dritte Schicht 4 von gleicher Zusammensetzung wie die Schicht 2.

Beim Verpressen wird die Dekorware 3 hinterpreßt.

Das Ergebnis ist aus Fig. 2 zu entnehmen. Die erste Schicht 1 aus Jute und die Dekorware 3 haben ihre Dicke praktisch nicht geändert. Die zweite Schicht 2 und die drit­ te Schicht 4 hingegen sind deutlich dünner geworden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Plypropylen-Fasern ge­ schmolzen sind, wobei der thermoplastische Kunststoff in die Schicht 1 aus Jute eingedrungen ist. Der thermoplastische Kunststoff hat eine Bindemittel-Matrix gebildet, die die Schichten 1, 2 und 4 enthält. Die Schichten 2 und 4 bilden Vliese aus Polyester-Fasern, eingebettet in Polypropylen, und sind über die Bindemittel-Matrix fest mit der Schicht 1 aus Jute verbunden.

Das fertige Formteil zeichnet sich bei sehr geringem Ge­ wicht durch hohe Reißfestigkeit, Durchschlagfestigkeit und Kälteschlagzähigkeit aus.

Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmög­ lichkeiten gegeben. So kann auf die Dekorware verzichtet werden, ohne die mechanischen Formteileigenschaften zu be­ einträchtigen. Auch genügt es ggf., die erste Schicht ledig­ lich mit der zweiten Schicht zu verbinden. Arbeitet man zusätzlich mit der dritten Schicht, so können deren druck- und temperaturbeständige Fasern aus einem anderen Kunststoff als die entsprechenden Fasern der zweiten Schicht bestehen. Der thermoplastische Kunststoff jedoch ist vorzugsweise ein und derselbe. Im übrigen ist die Erfindung, was die genadelten Vliese anbelangt, nicht auf die Materialkombination Polypro­ pylen/Polyester eingeschränkt. Wesentlich ist lediglich, daß Kunststoffe unterschiedlicher Temperaturbeständigkeit einge­ setzt werden.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen eines Formteils, insbesondere eines Verkleidungselementes für Kraftfahrzeug- Innenräume, wobei
eine Schicht aus einem Naturfaser-Gewebe und ein Vlies verwendet werden,
das Vlies aus Fasern eines ersten und eines zweiten Kunststoffs besteht,
der erste Kunststoff thermoplastisch ist
der zweite Kunststoff eine höhere Druck- und Temperaturfestigkeit als der erste Kunststoff aufweist und
die Schicht aus dem Naturfaser-Gewebe mit dem Vlies derart verpreßt wird, daß der erste Kunststoff des Vlieses die Schicht aus dem Naturfaser-Gewebe durchtränkt und mit dem Vlies verbindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verpressen eine Dekorware hinterpreßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schicht aus Naturfaser-Gewebe beidseitig mit dem Vlies verpreßt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Naturfaser-Gewebe aus Jute besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies zu 70% aus dem thermoplasti­ schen Kunststoff besteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff Polypro­ pylen ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kunststoff ein Polyester ist.