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Die
Erfindung betrifft ein Soft-Touch-Formteil für Ausstattung von Fahrzeuginnenräumen nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Soft-Touch-Formteile
sind allgemein bekannt. Diese bestehen meist aus einem Textilverbund
mit einer Oberware, einer Zwischenschicht und einer Unterware, die
mit Kunststoff hinterspritzt ist. Als Obermaterial werden vorrangig
Leder, Polyvinylchlorid-Folien oder textile Flächengebilde aus Polyester,
Polyamid, Polypropylen oder Naturfasern bzw. Mischungen aus den
genannten Werkstoffen eingesetzt. Die unter der Oberware liegende
Zwischenschicht bildet ein Schaumstoff aus Polyurethan, Polypropylen
oder Polyester, der einen Soft-Touch-Effekt liefert. Die darunterliegende
Unterware kann aus einem Gewebe, einer Maschenware, einem Vliesstoff oder
einer Folie bestehen. Die Schaumstoffschicht ist mit der Ober- und
Unterware durch Kaschieren, insbesondere Flammkaschieren, fest verbunden.
Das Spritzgussteil besteht aus Polypropylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol
bzw. Polymerlegierungen aus Acrylnitril-Butadien-Styrol und Polycarbonat.
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Derartige
textilverkleidete Formteile werden beispielsweise für Säulen- und
Türverkleidungen
in Fahrzeuginnenräumen
eingesetzt. Obwohl der Einsatz von Verbunden aus flammkaschierten
Schaumstoffen die Herstellung von weichen, druckelastischen Formteilen
garantiert, führt
die Nutzung von flammkaschierten Schaumstoffen zu unerwünschten Emissionen
im Fahrzeuginnenraum, welche Fogging und Geruchsbelästigungen
zur Folge haben. Außerdem
sind derartige Materialkombinationen von Textil und Polyurethanschaumstoff
weder wirtschaftlich noch ökologisch
optimal für
ein Recycling.
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Um
diese Nachteile möglichst
zu umgehen, wird bei textilverkleideten Formteilen für Fahrzeuginnenräume mit
hinterspritzen Kunststoffen zum Teil schon auf den Einsatz von Schaumstoffen
verzichtet. In diesem Fall erfolgt das direkte Aufspritzen des Kunststoffes
auf einen Kaschiervliesstoff, der als Ersatz für die Schaumstoffschicht Verwendung
findet.
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Als
nachteilig hat sich dabei erwiesen, daß beim direkten Aufbringen
von Kunststoff auf einen Kaschiervliesstoff sich dieser mit dem
Textil verbindet und dessen Oberfläche aushärtet. Bei offenporigen Materialien
können
Teile des Spritzmediums in das Materialinnere des Textils eindringen
und dieses zusätzlich
versteifen. Da als Kaschiervliesstoffe zwischen Oberware und Kunststoffformteil
hauptsächlich
Nadelvliesstoffe Anwendung finden, welche aufgrund ihrer Struktur
nur über
geringe druckelastische Eigenschaften verfügen, wird außerdem nur
ein ungenügend
weicher Griff (Soft-Touch) erreicht.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Soft-Touch-Formteil
für die
Fahrzeuginnenausstattung zu schaffen, das über ausreichende druckelastische
Eigenschaften verfügt,
zu keinen nennenswerten Emissionen im Fahrzeuginnenraum führt und
kostengünstig
herstellbar ist.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgezeigten Merkmale. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Das
erfindungsgemäße Soft-Touch-Formteil besteht
aus einem emissionsfreien Materialverbund mit einem textilen Obermaterial,
einer druckelastischen textilen Mittelschicht und einer Barrierefolie, die
durch emissionsarme Kaschierverfahren miteinander verbunden werden.
Durch den Einsatz eines voluminösen
dreidimensionalen Vliesstoffes mit Anteilen an vorzugsweise senkrecht
zur Warenbahn angeordneten Fasern als Zwischenschicht besitzt das Formteil
einen hohen druckelastischen weichen Griff, wobei die Erhöhung der
Druckelastizität
bei Zumischung von Bindefasern thermisch fixiert sein kann. Ein
weiterer nennenswerter Vorteil ist das hohe Umformvermögen, das
durch den Einsatz zugelastischer Vliesstoffe, Barrierefolien und
Obermaterialien erreicht wird. Die erzielbare Polymergleichheit
von Obermaterial, Zwischenschicht und Klebematerial ist insbesondere
für den
Einsatz in Fahrzeugen als weiterer wichtiger Vorteil anzuführen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In
den dazugehörigen
Zeichnungen zeigen
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1 den
schematischen Querschnitt eines hinterspritzen Formteiles mit einem
Vliesstoff-Kaschierverbund,
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2 den
Querschnitt des Kaschierverbundes mit Obermaterial, Vliesstoff und
Barrierefolie.
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Wie
in der 1 dargestellt, beinhaltet die erfindungsgemäße Lösung ein
Soft-Touch-Formteil, daß aus einem
Obermaterial 1, einer Mittelschicht 2, einer Unterware 3 und
dem Spritzgußteil 4 besteht. Das
sichtbare Obermaterial 1 besteht aus einem textilen Flächengebilde,
beispielsweise Gewebe, Maschenware, Vliesstoff aus Polyester, Polyamid
oder Polypropylen oder Naturfasern bzw. Mischungen aus den genannten
Werkstoffen. Als Obermaterial 1 können auch natürliches
bzw. synthetisches Leder oder Folien eingesetzt werden. Die Mittelschicht 2 wird von
einem dreidimensionalen, sehr voluminösen Vliesstoff gebildet, bei
dem die Fasern 5 vorzugsweise vertikal in einer Polschicht
ausgerichtet sind, die außenliegend
ein- oder beidseitig mit Fasermaschen 7 ausgestattet ist.
In Abhängigkeit
vom Ausgangsmaterial für
die Erzeugung des Vliesstoffes können
die Fasern in der Polschicht 6 auch in einer diagonal räumlichen
Anordnung vorliegen. Möglich
ist auch, daß ein
Vliesstoff mit vorrangig horizontal zur Warenbahn ausgerichteten
Fasern als Mittelschicht verwendet wird. Für eine zusätzliche Stabilisierung der Fasern 5 im
Vliesstoffquerschnitt können
5 bis 30 % Bindefasern im Vliesstoff enthalten sein. Auch der Einsatz
von Reißfasern
ist anteilig bis maximal 50 % möglich.
Die Verbindung des Obermaterials 1 mit der Mittelschicht 2 erfolgt
mittels bekannter Heißschmelzkleber,
wie beispielsweise Klebevlies oder Klebefolie. Für die Gewährleistung der Polymerreinheit
werden dementsprechend sortengleiche Materialien in dem Obermaterial 1 und
der Mittelschicht 2 eingesetzt. Als Unterware 3 wird
eine dichte, elastische Folie eingesetzt, die ganzflächig mit
der Mittelschicht 2 verbunden ist. Die Folie dient als
Barriereschutz für
das hinterspritzte Kunststoffteil 4 und ist demzufolge
von der Beschaffenheit, daß sie
hinsichtlich Temperaturbeständigkeit
und Dichtheit geeignet ist und entweder als Verbund mit einem Klebevlies oder
separat mit einem beliebigen Klebemedium auf den Vliesstoff aufgebracht
wird, ohne daß die
druckelastischen Eigenschaften und der Soft-Touch-Effekt in der
Mittelschicht negativ beeinflußt
werden. Der Einsatz von derartigen voluminösen, dreidimensionalen, hoch
elastischen Vliesstoffen für
die Erzeugung von Soft-Touch-Formteilen
im Fahrzeuginnenraum in Kombination mit einer elastischen Barrierefolie
ist bisher so nicht bekannt. Ebenfalls neu ist der Einsatz kompletter
Kaschierverbunde aus Obermaterial, Klebevlies, voluminösen druckelastischen
Vliesstoff und Barrierefolie für
Spritzgußteile.
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1. Ausführungsbeispiel
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Der
Verbund besteht aus einem elastischen Obermaterial in Form einer
gewirkten Plüschware, welches
durch Einsatz eines Klebevlieses mit einem voluminösem, thermisch
nicht vorbehandelten Vliesstoff verbunden ist. Dieser Vliesstoff
mit beidseitiger außenliegender
Maschenschicht und zwischenliegender Polschicht mit senkrecht zur
Warenbahn angeordneten Fasern besitzt eine Flächenmasse von 330 g/m2. Die Verbundherstellung erfolgt auf einer Flachbettkaschieranlage
mit einer der Barrierefolie zugewandten Heizbandtemperatur von 150 °C und einer
an dem Oberstoff anliegenden Heizbandtemperatur von 140 °C. Die Verweilzeit
im Heizplattenspalt von 4 mm beträgt 24 s. Während des Kaschiervorganges
erfolgt gleichzeitig die Thermofixierung des Vliesstoffes und die
Herstellung des Verbundes aus Oberstoff, Klebemedium, Polstervliesstoff
und Barrierefolie 3. Anschließend wird der Kaschierverbund an
der die Unterware 3 bildenden Barrierefolie in einem separaten
Arbeitsgang mit einer wärmeformbeständigen Polymerlegierung
aus Acrylnitril-Butadien-Styrol und Polycarbonat bei ausreichender Schmelztemperatur
und erforderlichen Schmelzefülldruck
hinterspritzt, wobei ein einstückiges
Formteil entsteht. Der in der Mittelschicht 2 angeordnete
voluminöse
druckelastsiche Vliesstoff wirkt dabei gleichzeitig als thermische
Isolierung zum Schutz des Obermaterials 1 vor Schädigung durch Überhitzung.
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2. Ausführungsbeispiel
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Der
Verbund besteht aus einem elastischen Obermaterial in Form einem
Gewebe, welches durch Einsatz eines pulverartigen Klebers mit einem
voluminösem,
thermisch vorbehandelten Vliesstoff verbunden ist. Dieser Vliesstoff
mit beidseitiger außenliegender
Maschenschicht und zwischenliegender Polschicht mit senkrecht zur
Warenbahn angeordneten Fasern besitzt eine Flächenmasse von 270 g/m2 und eine Dicke von 4,2 mm. Die Verbundherstellung erfolgt
auf einer Flachbettkaschieranlage mit einer der Barrierefolie zugewandten
Heizbandtemperatur von 150 °C
und einer an dem Oberstoff anliegenden Heizbandtemperatur von 145 °C. Die Verweilzeit
im Heizplattenspalt von 4 mm beträgt 20 s. Der Vliesstoff besitzt
eine Stauchhärte
von 6,5 kPa und eine bleibende Verformung von 21 %. Während des
Kaschiervorganges erfolgt die Herstellung des Verbundes aus Oberstoff,
Klebemedium, thermisch vorbehandeltem Polstervliesstoff und aufgeklebter
Barrierefolie. Danach erfolgt analog Beispiel 1 das Hinterspritzen
des Kaschierverbundes an der Barrierefolie 3.
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3. Ausführungsbeispiel
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Der
Verbund besteht aus einem elastischen Obermaterial in Form einer
gewirkten Plüschware, welches
durch Einsatz eines Klebevlieses mit einem voluminösem, thermisch
vorbehandelten Vliesstoffes verbunden ist. Dieser Vliesstoff mit
einseitiger Maschenschicht und entgegengesetzt liegender Polschicht
mit senkrecht zur Warenbahn angeordneten Fasern besitzt eine Flächenmasse
von 380 g/m2 und eine Dicke von 4,0 mm.
Die Verbundherstellung erfolgt auf einer Flachbettkaschieranlage
mit einer der Folie zugewandten Heizbandtemperatur von 150 °C und einer
an dem Oberstoff anliegenden Heizbandtemperatur von 140 °C. Die Verweilzeit
im Heizplattenspalt von 4 mm beträgt 24 s. Der Vliesstoff besitzt eine
Stauchhärte
von 7,5 kPa und eine bleibende Verformung von 23 %. Der Verbund
aus Obermaterial, Klebemedium, thermisch vorbehandeltem Polstervliesstoff
und aufgeklebter Barrierefolie erfolgt gleichzeitig in einem Kaschiervorgang.
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Die
Erzeugung des kompletten Formteiles erfolgt wiederum durch Hinterspritzen
mit einer Polymerlegierung.