DE2831640A1

DE2831640A1 - Mehrschichtiger verbundwerkstoff, insbesondere fuer die auskleidung eines personenkraftwagens

Info

Publication number: DE2831640A1
Application number: DE19782831640
Authority: DE
Inventors: Siegfried Reichert; Arno Dipl Chem Dr Schmidt
Original assignee: DLW AG
Current assignee: DLW AG
Priority date: 1978-07-19
Filing date: 1978-07-19
Publication date: 1980-03-06

Description

"Mehrschichtiger Verbundwerkstoff, insbesondere für die Aus-
kleidung eines Personenkraftwagens" Die Erfindung betrifft einen mehrschichtigen Verbundwerkstoff entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei mehrschichtigen Verbundwerkstoffen sind die einzelnen Schichten so zusammengefügt und so miteinander fest verbunden, daß die Eigenschaften- jeder Schicht für die Vorteile des Verbundwerkstoffes ausgenutzt werden. Dreischichtige Verbundwerkstoffe haben meist eine Mittellage mit geringer Dichte und beiderseits eine widerstandsfähige dünne Platte, die aus Metallblech, Holz furnier, Hartpapier, Hartgewebe oder Kunststoff-Folie bestehen kann. Als Mittelschicht eines Verbundwerkstoffes wird beim Fahrzeugbau häufig ein Schaumstoff benutzt.
Die Auskleidung eines Personenkraftwagens weist einen sogenannten Fahrzeughimmel auf. Hierzu wurde schon Polyurethan verwendet, was eine gute Maßhaltigkeit gewährleistet, aber teuer und steif ist. Die Verwendung von Polystyrol ergibt einen leichten und steifen, aber nicht maßhaltigen und nicht wärmestabilen Fahrzeughimmel. Teuer und schwer erweist sich die Verwendung von an sich maßhaltigem Holzpreßstoff als Fahrzeughimmel. Ein Fahrzeughimmel aus glasfaserverstärktem Kunststoff ist steif, maßhaltig, teuer und schwer. Teuer und schwer sind auch die Verwendung eines mit Phenolharz getränkten Baumwollvlieses als Fahrzeughimmel oder eine Wabenbauform aus Pappe, die mit Polyurethanschaum ausgefüllt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen insbesondere für die Auskleidung eines Personenkraftwagens verwendbaren Verbundwerkstoff zu schaffen, der gut maßhaltig ist, ein geringes Gewicht hat und preisgünstig hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird-durch die Merkmale im Kenneichnunsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Eine durch ein härtbares Bindemittel gebundene bahn- oder plattenförmige Schicht und ein Vliesstoff können sehr preisgünstig hergestellt werden. Der Verbundwerkstoff ist unter Anordnung des Vliesstoffes in der Mitte zwischen zwei der genannten Schichten unter verhältnismäßig geringem Druck und unter verhältnismaßig geringer Temperatur herstellbar. Er kann wegen der Möglichkeit-der Verwendung verhältnismäßig dünner Schichten und eines dünnen Vliesstoffes ein geringes Gewicht aufweisen.
Infolge der Verbindung der genannten Schichten mit dem Vliesstoff ist der Verbundwerkstoff gut maßhaltig. Der plattenförmige Verbundwerkstoff hat eine gewisse Elastizität und ein daraus bestehender Formkörper kann daher beim Einsetzen in seine Einbaulage gebogen werden und sucht nach dem Einsetzen in seine Ausgangsform zurückzukehren.
Es ist entsprechend Anspruch 2 möglich, den Verbundwerkstoff mit einer Dekorationsschicht zu versehen.
Eine besonders günstige Ausbildung eines Verbundwerkstoffes, insbesondere für einen Fahrzeughimmel, betreffen die Merkmale des Anspruches 4. Ein einen Fahrzeughimmel bildender Formkörper aus solchem Verbundwerkstoff kann in gebogener Form durch das Rückfenster eines Personenkraftwagens in das Fahrzeuginnere in einfacher Weise eingesetzt werden und nimmt nach dem Einsetzen durch Zurückfedern die gewünschte Lage ein. Er kann auch mittels Schrauben mit dem Kraftwagen verbunden werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser sind zwei plattenförmige Verbundwerkstoffe und ein aus einem Verbundwerkstoff bestehender Formkörper als Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 und 2 je einen Teil zweier überhöht dargestellter Verbundwerkstoffe im Schrägbild; Fig. 3 einen Schnitt durch einen aus einem Verbundwerkstoff hergestellten Formkörper in anderem Maßstab.
Der bahn- oder plattenförmige Verbundwerkstoff 1 nach Fig.
1 hat eine dünne Mittelschicht 2 aus Rohpappe, eine darüber angeordnete blattförmige Oberschicht 3 aus Phenol-Kraftpapier und eine darunter angeordnete blattförmige Unterschicht 4 ebenfalls aus Phenolkraftpapier. Die Schichten 3 und 4 sind dünller als die Mittelschicht 2. Die Schichten 2 bis 4 sind unter einem Druck von z. B. 3 kp/cm2 bis 20 kp/cm2, insbesondere 8 kp/cm2 bis 1 2 kp/cm2, und einer Temperatur in einem Bereich von etwa 1300 C bis 1800 C, insbesondere 1600 C, miteinander verpreßt und bilden eine Einheit, wobei das Bindemittel der an der Mittelschicht 2 beidseitig anliegenden Schichten 3, 4 zum Verbinden dieser Schichten mit der Mittelschicht dient.
Die Mittelschicht kann eine Dicke von etwa 0,5 mm und das Phenol-Kraftpapier eine Dicke von etwa 0,3 mm aufweisen.
Obwohl die Verwendung von Rohpappe für den erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff das beste Ergebnis gebracht hat, kann als Mittelschicht ein mit Rohpappe verwandter Vliesstoff, Vulkanfiberpapier, Kraftpapier, Pappe und auch eine Glasfasermatte verwendet werden, wobei unter dem Begriff Vliesstoff auch die vorstehend genannten und ähnliche Stoffe verstanden werden.
Der Vliesstoff kann in größerem oder kleinerem Umfang mit einem insbesondere härtbaren Bindemittel versehen, z. B. imprägniert und/oder damit beschichtet sein. Anstelle von sich als sehr günstig erweisendem Phenolkraftpapier kann auch eine gleichartige blattförmige, eine Komponente oder mehrere Komponenten, z. B. Melaminharz, Epoxidharz, Polyesterharz, Silicon, Polyimid, aufweisende Schicht Verwendung finden.
Der ebenfalls bahn- oder plattenförmige Verbundwerkstoff 5 nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem Verbundwerkstoff 1 nach Fig. 1 dadurch, daß in der Zeichnung gesehen unterhalb -der Unterschicht 4 eine Dekorationsschicht 6 angebracht ist, die im Falle einer Dekorationsfolie, eines Vlieses, insbesondere Nadelvlieses, einer Wirkware, von Kunstleder oder dgl. unter Verwendung des Bindemittels der Unterschicht 4 mit dieser verbunden sein kann und während des vorstehend beschriebenen Preßvorganges des Verbundwerkstoffes 5 mit diesem verbunden wird. Es ist auch möglich, als Dekorationsschicht Flockmaterial zu verwenden, wozu die von der Mittelschicht 2 abgewandte Seite der Unterschicht 4 vor dem Bei locken mit einem entsprechenden Elebstoffvbeschichtet wird. Die Dekorationsschicht 6 kann auch auf der anderen Seite des Verbundwerkstoffes 5 oder auf dessen beiden Seiten angebracht seinb Es ist auch möglich, die Dekorationsschicht im Randbereich über die von ihr abgewandte Seite des bahn- oder plattenförmigen Verbundwerkstoffes 5 umzuschlagen. Ferner kann zwischen der Dekorationsschicht 6 und der benachbarten Unterschicht 4 eine nicht dargestellte Schaumstoffschicht angeordnet sein. Der Schaumstoff wird während des Preßvorganges ausgeschäumt und dehnt sich nach dem Preßvorgang aus.
In Fig. 3 ist ein gewölbter Formkörper dargestellt, der aus einem der vorbeschriebenen plattenförmigen Verbundwerkstoffe 1 oder 5 besteht. Die Wand des Formkörpers 7 kann glatt ausgebildet, aber auch mit eingeprägten Rippen versehen sein.
Bei seiner Verwendung als Fahrzeughimmel befindet sich, wie bei dem Verbundwerkstoff 5 in Fig. 2 dargestellt, die Dekorationsschicht 6 unten. Der Formkörper 7 erhält seine Gestalt beim vorstehend beschriebenen Verpressen des Verbundwerkstoff es 1 oder 5 zur Verbindung der Schichten 2 bis 4 bzw. 2 bis 4 und 6. Sollte sich die aus Phenolkraftpapier bestehende Ober-und Unterschicht als zu spröde erweisen, so kann auch Phenolkrepp-Papier oder dgl. verwendet werden.
Zum Herstellen eines Verbundwerkstoffes werden die Schichten 2 bis 4 bzw. 2 bis 4 und 6 aufeinander gelegt und unter der vorstehend angegebenen Temperatur und dem vorstehend angegebenen Druck verpreßt. Wenn der Verbundwerkstoff zu einem dreidimensionalen Formkörper verpreßt werden soll, der nicht in einem Preßvorgang herstellbar ist, weil eine der Schichten während eines zu starken Verformungsvorganges beschädigt wird, so wird ein zum Vorformen dienender Preßvorgang vorgeschaltet, während dem der Verbundwerkstoff eine Form erhält, die zwischen einer ebenen Platte und dem gewünschten Formkörper liegt. Nicht miteinander verbundene Schichten können während des Vorpreßvorganges mit Hilfe von Klammern durch punktweise Erwärmung der durch ein härtbares Bindemittel gebundenen Schichten oder dgl. mit einander verbunden werden.
Zur Herstellung eines Formkörpers mit einer um dessen Rand schlagbaren Dekorationsschicht wird diese Dekoration sschicht vor den anderen Schichten in die Preßform eingelegt und nach dem Einlegen der letzten Preßform an ihrem Rand übergeschlagen.
Hierbei kann der Rand mit der ihm benachbarten, härtbares Bindemittel aufweisenden Schicht verbunden werden. Beim Vorformen des Formkörpers ist es möglich, den umge-legten Rand der Dekorationsschicht mit Hilfe eines Bindemittels, eines Beestigungsmittels 6der dgl. zu heften.
Wenn zwischen der Dekorationsschicht und der durch ein härtbares Bindemittel gebundenen Schicht eine Polsterschicht angeordnet werden soll, so kann hierzu eine während des Preßvorganges aufschäumende Schicht verwendet werden, die sich nach dem Preßvorgang ausdehnen kann.
Es ist z. B. möglich, auf die dem Kern des Verbundwerkstoffes zugewandte Seite der Dekorationsschicht und/oder auf eine der durch ein härtbares Bindemittel gebundenen Schichten, die der Dekorationsschicht zugewandt ist, eine während des Preßvorganges aufschäumbare Schicht anzubringen.
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Claims

Ansprüche ( MehYschichtiger Verbundwerkstoff, insbesondere für die Auskleidung eines Personenkraftwagens, mit mindestens einer durch ein härtbares Bindemittel gebundenen bahn- oder plattenförmigen Schicht, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß zwischen zwei bahn- oder plattenförmigen Schichten (3, 4) ein Vliesstoff (2) angeordnet ist und daß der Vliesstoff mit der benachbarten Schicht jeweils mittels deren härtbarem Bindemittel verbunden ist.
2. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die vom Vlies stoff (2) abgewandte, außen liegende Seite einer der Schichten mit einer Dekorationsschicht (6) versehen ist.
3. Verbundwerkstoff nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Dekorationsscliicht (6) mit der ihr benachbarten Schicht mittels deren Bindemittel verbunden ist.
4.'Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schicht (3, 4) aus Phenolkraftpapier und der Vliesstoff (2) aus Rohpappe besteht.
5. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 2 bis 4 mit einem Rand, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dekorationsschicht (6) im Randbereich über die von ihr abgewandte Seite des bahn- oder plattenförmigen Verbundwerkstoffes umgeschlagen und mit ihrem umgeschlagenen Teil am Verbundwerkstoff festgelegt ist.
6. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen der Dekorationsschicht (6) und der dieser benachbarten, durch ein härtbares Bindemittel gebundenen Schicht (4) eine Schaumstoffschicht angeordnet ist.
7. Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Vliesstoff (2) mit einem Bindemittel versehen ist.
8. Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß er zu einem dünnwandigen Formkörper (7) geformt ist.
9. Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers aus einem mehrschichtigen Verbundwerkstoff, bei dem im wesentlichen plattenförmige Schichten bei Temperaturen von 1300 C bis 1800 C und bei Preßdrücken von 8 kp/cm2 bis 12 kp/cm2 verpreßt werden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß vor dem Fertigstellungsvorgang des Verbundwerkstoffes ein zum Vorformen dienender Preßvorgang eingeschaltet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9 zum Herstellen eines mit einer Dekorationsschicht versehenen Verbundwerkstoffes, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine mindestens an einem Rand des Verbundwerkstoffes vorstehende Dekorationsschicht verwendet wird und daß der vorstehende Teil der Dekorationsschicht über den Rand umgeschlagen und in umgeschlagener Lage auf dem Verbundwerkstoff befestigt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10 zum Herstellen eines mit einer Dekoration ssc hicht versehenen Verbundwerkstoffes, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen der Dekorationsschicht und der benachbarten Schicht eine Schaumstoffschicht angeordnet wird, die während des Preßvorganges aufgeschäumt wird und sich nach dem-Preßvorgang ausdehnen kann.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß eine auf einer Seite mit einer schäumbaren Schicht beschichtete Schicht verwendet wird.