DE3206468C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Innenverkleidungsplatte für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeughimmel, unter Verwendung einer aufschäumenden, hart eingestellten Polyurethanmasse, einer weichen Polyurethan-Schnittschaumplatte und einer sichtseitigen Deckschicht, wobei diese Schichten in einem einzigen Preßvorgang verformt werden bzw. ausreagieren. Weiter betrifft die Erfindung die Verwendung eines Glasfadengeleges.

Ein derartiges Verfahren ist in der DE 29 15 474 A1 beschrieben. Dort wird auf eine weiche Polyurethan- Schnittschaumplatte ein Polyurethanhartschaum aufgebracht. Mit dem Hartschaum wird die Deckschicht verklebt. Diese ist also nicht weich gepolstert. Durch den Hartschaum soll eine Versteifung der Weichschaumstoffplatte erreicht werden. Eine Versteifung für den Polyurethan-Hartschaumstoff ist nicht vorgesehen.

Nach der DE 30 22 017 A1 wird als Versteifungseinlage für einen Kraftfahrzeughimmel ein Faservlies aus Kunstfasern verwendet. Dieses kann die Schlagfähigkeit erhöhen und eine Zerbröckelungsgefahr vermindern. Dort ist keine die Deckschicht weich polsternde Weichschaumschicht vorgesehen. Wollte man eine solche vorsehen, dann wäre hierfür ein weiterer Arbeitsgang notwendig.

Die DE 22 59 862 A1 beschreibt eine Innenauskleidung aus Polyäthylen-Schaumbahnen, die auf Versteifungsschichten aufgebracht sind. Als Versteifungsschicht kann ein harzgetränktes Glasfaservlies vorgesehen sein. Eine Polyurethan-Hartschaumschicht ist nicht vorgesehen. Zum Anbringen einer Deckschicht ist ein zweiter Verfahrensschritt notwendig.

Die US-PS 36 47 588 gibt zwar einen Hinweis auf Hart- und Weichschaum, setzt aber wiederum zwei Verfahrensschritte voraus. Eine eingeschäumte Versteifungseinlage ist nicht vorgesehen.

In der DE 31 16 432 A1 ist ebenfalls eine in einem einzigen Schritt geformte Innenauskleidung für Kraftfahrzeuge beschrieben. Zwischen einer starren Unterschicht und einer Deckschicht, welche jeweils bereits als fertige Schichten vorliegen, ist eine Sperrschichtfolie vorgesehen.

Bekanntermaßen werden von Innenverkleidungen für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeughimmeln, hohe Eigensteifigkeit, dauerhafte Formhaltigkeit, geringes Gewicht, niedrige Bauhöhe, ansehnliche und weich gepolsterte Deckschicht, einfache Montierbarkeit und ein niedriger Preis verlangt. Nach dem Stand der Technik sind diese Forderungen nur teilweise erfüllt. Dies liegt daran, daß sich Maßnahmen zur Erfüllung der Forderungen entgegenstehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem sich eine verstärkte Hartschaumschicht und eine Weichschaumschicht mit Deckschicht in nur einem Form-Preßvorgang formen und verpressen lassen.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die hart eingestellte Polyurethanmasse in ein Glasfadengelege eingeschäumt wird, daß zwischen die hart eingestellte Polyurethanmasse bzw. das Glasfadengelege und die weiche Polyurethan-Schnittschaumplatte eine Sperrschichtfolie eingelegt wird, daß auf die weiche Polyurethan- Schnittschaumplatte eine weich eingestellte, schäumbare Polyurethanmasse aufgebracht wird und daß in der Preßform das Glasfadengelege insgesamt und die Polyurethan- Schnittschaumplatte wenigstens bereichsweise zusammengedrückt werden.

Günstig ist dabei, daß durch einen einzigen Preßvorgang die Innenverkleidungsplatte mit verstärkter Hartschaumschicht und abgepolsterter Deckschicht in der gewünschten Form hergestellt wird. Es ist damit kein weiterer Andruckvorgang zum Aufbringen der Polsterung und/oder der Deckschicht nötig. Außerdem ist gewährleistet, daß sich die Schichten bei den im Einbauzustand auftretenden Temperaturen und Feuchtigkeiten nicht trennen.

Günstig ist weiterhin, daß das Glasfadengelege nicht mit dem Polyurethanschaum reagieren kann, sondern in diesen nur mechanisch eingebettet wird. Bei dieser mechanischen Einbettung wird zwar das Glasfadengelege zusammengedrückt - was die innige Einbettung verbessert. Es wird jedoch nicht das Glasfadengelege in seinen Hauptlegeebenen zerstört.

Ein derartiges Glasfadengelege ist als Vorprodukt erhältlich. Es ist als Filtermaterial marktbekannt. Ein solches Glasfadengelege unterscheidet sich von einem Glasfaservlies beispielsweise dadurch, daß das Glasfadengelege aus Endlosfäden hergestellt ist. Diese sind überwiegend in den beiden Richtungen einer Ebene (Hauptlegeebene) gerichtet und miteinander verbunden, wobei mehrere solche Hauptlegeebenen in im Vergleich zur Fadendicke sehr großem Abstand vorgesehen sind. Auch hierdurch unterscheiden sich Glasfadengelege von Glasfaservliesen und Glasfasermatten.

Vorzugsweise wird das Glasfadengelege so in die Preßform eingelegt, daß seine Hauptlegeebenen parallel zur Plattenoberfläche liegen.

Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Innenverkleidungsplatte hat bei niedrigem Gewicht und geringer Baudicke eine hohe Eigensteifigkeit als Kraftfahrzeughimmel, so daß an die Orte der Befestigung am Fahrzeugdach weder von ihrer Anzahl noch von ihrer Größe besondere Anforderungen gestellt werden müssen. Außerdem läßt sich die Innenverkleidungsplatte ohne weiteres nach den, insbesondere bei einem Kraftfahrzeughimmel, gestellten zwei- bzw. dreidimensionalen Formwünschen herstellen.

Die Verformbarkeit der Innenverkleidungsplatte ist nicht auf die eigentliche Dachbiegung beschränkt. Es können auch Sockel für Ausstattungselemente des Dachs und Randwülste Teil der Formgestaltung der Verkleidungsplatte sein. Die Unterseite der Innenverkleidungsplatte ist mit einer Dekorations-Deckschicht versehen, die mit einer polsternden Weichschaumschicht über Polyurethan- Weichschaum verbunden ist, der zugleich über die Sperrschichtfolie eine Verbindung zur Polyurethan- Hartschaumschicht herstellt.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird die Schnittschaumplatte bereichsweise durch eine entsprechende Gestalt der Preßform stärker verdichtet als sie es in anderen Bereichen wird. Durch diese partielle Verdichtung ist es möglich, die durch die Weichschaumschicht erfolgende Polsterung in einzelnen Zonen, beispielsweise an imitierten Nähten oder den genannten Sockeln oder Umlegkanten der Randwülste wegfallen zu lassen.

Die Sperrschichtfolie verhindert, daß Hartschaum in die Weichschaumschicht eindringt.

In Ausgestaltung der Erfindung wird in der Preßform auf die der Schnittschaumplatte abgewandte Seite des Glasfadengeleges eine Wellpappeschicht wenigstens in den nur gering zu verformenden Bereichen oder eine das Glasfadengelege überdeckende Abschlußschicht aufgelegt, die durch das Aufschäumen der hart eingestellten Polyurethanmasse mit dieser verbunden wird. Dadurch wird eine weitere Versteifung der Innenverkleidungsplatte und außerdem eine Verbesserung der Handhabbarkeit der Verkleidungsplatte erreicht. Als Abschlußschicht kann ein gesponnenes oder genadeltes Vlies, ein Gewebe, ein Gewirke oder eine Folie, vorgesehen sein. Diese bringt zwar keine wesentliche Versteifung, deckt jedoch die Glasfäden des Glasfadengeleges nach außen hin ab.

Die genannten Polyurethanmassen können jeweils Zweistoffkomponenten sein, die durch Spritzen aufgebracht werden. Damit ist jedoch verbunden, daß der Aufschäumvorgang der Polyurethanmassen praktisch sofort nach Vereinigung der beiden Komponenten stattfindet, also beginnt, bevor das Glasfadengelege und die Polyurethan- Weichschaumschicht in die Preßform eingelegt sind. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Polyurethanmassen Prepolymere und die Preßform ist beheizt, so daß der Aufschäum- und Aushärtvorgang erst in der Preßform stattfindet. Ein derartiges Aufschäumverfahren ist in der DE-PS 16 69 786 beschrieben. Auch in diesem Fall reagiert das Glasfadengelege nicht mit der Polyurethanmasse. Denn die zum Aufschäumen notwendige Temperatur liegt weit unter der Schmelztemperatur der Glasfäden. Die im Ausgangszustand des Glasfadengeleges vorhandene schwache Fixierung zwischen den Glasfäden kann sich bei dem Preßvorgang lösen. Dies ist für das Endprodukt unschädlich, da die Fixierung der Glasfäden von dem aufgeschäumten Polyurethan-Hartschaum übernommen wird. Die Lösung der ursprünglichen Fixierung der Glasfäden des Glasfadengeleges kann sich günstig auswirken, da in der Preßform dann eine der gewünschten Formgestalt entsprechende Orientierung der Glasfäden des Geleges entsteht, die dann durch den Hartschaum gehalten ist. Wesentliche Brüche im zusammengedrückten und verformten Gelege sind damit vermieden.

Gegenstand der Erfindung ist danach außerdem die Verwendung eines Glasfadengeleges mit einem Flächengewicht zwischen 300 und 600 p/m² bei einer Dicke zwischen 50 und 70 mm, wobei das Glasfadengelege als Versteifungseinlage der Polyurethan-Hartschaumschicht einer darüber hinaus eine Polyurethan-Weichschaumschicht und eine Deckschicht aufweisenden Innenverkleidungsplatte für Kraftfahrzeuge, insbesondere eines Kraftfahrzeughimmels, dient.

Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 schematisch die für einen Kraftfahrzeughimmel vorgesehene Schichtung im Ausgangszustand vor dem Verpressen und

Fig. 2 den Kraftfahrzeughimmel im einbaufertigen Zustand, schematisch im Schnitt.

Zur Formung des Kraftfahrzeughimmels 1 ist eine Presse mit einer Unterform und einer Oberform vorgesehen. Die Unterform ist der gewünschten Kontur der dem Kraftfahrzeugdach zugewandten Seite 2 des Himmels 1 angepaßt. Die Oberform ist der dem Innenraum des Kraftfahrzeugs zugewandten Seite 3 angepaßt. Dementsprechend weist die Oberform in ihrer der Dachform des Kraftfahrzeugs angepaßten Kontur Vorsprünge auf, die Sockeln für Deckenlichter, Haltegriffen oder Sonnenschutzblenden entsprechen. In Fig. 2 ist ein derartiger Sockel 4 gezeigt.

Bei dem Teilschnitt nach Fig. 1 liegt über einer Deckschicht 5, beispielsweise eine PVC-Folie. Über dieser liegt eine offenporige, weiche Polyurethan-Schnittschaumplatte 6. Auf diese ist beidseitig ein weich eingestelltes Polyurethanpolymer-Vorprodukt (Prepolymer) zusammen mit einem Katalysator aufgetragen. Die Dicke der Schnittschaumplatte 6 beträgt beispielsweise 3 mm bis 5 mm. Auf die Schnittschaumplatte 6 ist eine Sperrschichtfolie 7 aufgelegt. Die ebenfalls aus Polyurethan besteht, weil dann aufgrund der Artverwandtschaft der Stoffe eine gute Haftung zwischen der Sperrschichtfolie 7 und dem die Schnittschaumplatte 6 tränkenden Polyurethanpolymer entsteht. Die Dicke der Sperrschichtfolie 7 beträgt 25 µm.

Auf die Sperrschichtfolie 7 ist ein Glasfadengelege 8 aufgelegt. Das Gewicht des Glasfadengeleges 8 liegt zwischen 300 und 600 p/m², vorzugsweise bei 300 p/m². Seine Dicke beträgt etwa 50 bis 70 mm, vorzugsweise 50 mm, in dem in Fig. 1 dargestellten, nicht zusammengepreßten Zustand. Das Glasfadengelege 8 besteht aus Glasfäden einer Fadenstärke von 15 µm. Es ist aus Glasfäden gelegt, die endlos gefertigt sind. Die Fäden sind mit einem Bindemittel aneinander fixiert, das Acrylharz o. dgl. ist.

Auf das Glasfadengelege 8 ist beidseitig ein hart eingestelltes Polyurethanpolymer-Vorprodukt zusammen mit einem Katalysator aufgetragen.

Auf das Glasfadengelege 8 ist eine doppelseitig geschlossene Wellpappe 9 aufgelegt. Die Flächengrößen der Schnittschaumplatte 6 und des Glasfadengeleges 8 sind etwa gleich. Die Fläche der Wellpappe 9 ist kleiner. Sie erstreckt sich nur über zenrale, wenig zu verformende Bereiche (vgl. Fig. 2).

Die beschriebene Schichtung wird in die beheizte Presse eingesetzt und zu dem Kraftfahrzeughimmel 1 nach Fig. 2 gepreßt. Bei dem Pressen wird das bis dahin luftige Glasfadengelege 8 auf eine Dicke von 4 bis 5 mm, vorzugsweise 5 mm, zusammengedrückt. Weniger zusammengedrückt wird die von der Schnittschaumplatte 6 gebildete Weichschaumschicht. Sie wird stärker als in übrigen Bereichen in Bereichen von Sockeln 4 zusammengepreßt.

Unter der Wirkung der Wärme und gegebenenfalls der eines Aktivators schäumen dann die Prepolymere auf. Dabei werden die Fäden des Glasfadengeleges 8 von Hartschaum umschäumt. Das Glasfadengelege 8 soll vollständig vom Hartschaum durchschäumt sein. Die Poren der Schnittschaumplatte 6 werden in stärker zusammengedrückten Zonen vom Weichschaum durchschäumt. In weniger zusammengedrückten Zonen der Schnittschaumplatte 6 durchschäumt der Weichschaum die Schnittschaumplatte 6 nicht, sondern hält sich in oberflächlichen Grenzzonen, so daß im Innern der Schnittschaumplatte 6 ein Kern frei von Weichschaum bleibt.

Der Hartschaum des Glasfadengeleges 8 bildet gleichzeitig eine Verbindung mit der Wellpappe 9 und mit der Sperrschichtfolie 7. Der Polyurethanschaum der Schnittschaumplatte 6 bildet ebenfalls eine Verbindung mit der Sperrschichtfolie 7. Außerdem verbindet er die Deckschicht 5 mit der Schnittschaumplatte 6.

Nach kurzer Zeit sind die Polyurethanmassen ausgehärtet, wobei die das Glasfadengelege 8 umschließende und die Wellpappe 9 haltende Polyurethanschicht aufgrund ihrer Einstellung härter ist, als die die Schnittschaumplatte 6 nur bereichsweise durchdringende und die Deckschicht 5 haltende Polyurethanschicht. Die Sperrschichtfolie 7 verhindert, daß Hartschaum in die Schnittschaumplatte 6 eindringt und diese unerwünscht verhärtet.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist für die Schnittschaumplatte 6 ein geschlossenporiger Polyurethanschaumstoff verwendet. In diesem Fall erübrigt sich die Sperrschicht. Denn in die geschlossenen Poren kann der Hartschaum nicht eindringen. Es findet dann eine direkte Verbindung zwischen dem das Glasfadengelege 8 durchdringenden Hartschaum und dem auf die Schnittschaumplatte 6 aufgetragenen Weichschaum statt. Es kann in diesem Falle auch genügen, die Schnittschaumplatte 6 nur auf der der Deckschicht 5 zugewandten Seite mit Prepolymer zu versehen, so daß dann der Polyurethan-Hartschaum direkt in die angeschnittenen Poren der Schnittschaumplatte 6 eindringt und die gewünschte Verbindung herstellt.

Es ist möglich, als Wellpappe 9 eine nur einseitig geschlossene Wellpappe zu verwenden. Der Hartschaum versteift diese. Die Wellpappe 9 erhöht die Beulsteifigkeit des Kraftfahrzeughimmels 1. In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anstelle der Wellpappe 9 eine sich über das gesamte Glasfadengelege 8 erstreckende Abschlußschicht vorgesehen. Diese bringt zwar keine wesentliche Versteifung, deckt jedoch die Glasfäden des Glasfadengeleges 8 nach außen hin ab und verhindert, wie die Wellpappe 9, den "Bimetalleffekt", der bekanntermaßen bei einer nur einseitigen Laminierung zu einer Verwerfung des Kraftfahrzeughimmels 1 führen kann.

Es ist auch möglich, in besonders zu verstärkenden Bereichen partiell eine zweite Lage Glasfadengelege vorzusehen.

Bei der Formgebung nach Fig. 2 ist der Kraftfahrzeughimmel 1 an seinen Rändern stärker zusammengedrückt als sonst. In der Mittenachse des Fahrzeughimmels 1 ist ein Steg 10 ausgebildet, der einen Holm des Fahrzeugdaches umfährt oder lediglich der Dekoration dient.

Insgesamt ist durch die Erfindung ein in der Formgestaltung freier Kraftfahrzeughimmel geschaffen, dessen Deckschicht 5 durch die Schnittschaumplatte 6 weich gepolstert ist, der formstabil ist und dennoch eine geringe Bauhöhe einnimmt. Der Kraftfahrzeughimmel ist in dem beschriebenen Verfahren auf einfache Weise herzustellen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung einer Innenverkleidungsplatte für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeughimmel, unter Verwendung einer aufschäumenden, hart eingestellten Polyurethanmasse, einer weichen Polyurethan-Schnittschaumplatte und einer sichtseitigen Deckschicht, wobei diese Schichten in einem einzigen Preßvorgang verformt werden bzw. ausreagieren, dadurch gekennzeichnet, daß die hart eingestellte Polyurethanmasse in ein Glasfadengelege (8) eingeschäumt wird, daß zwischen die hart eingestellte Polyurethanmasse bzw. das Glasfadengelege (8) und die weiche Polyurethan- Schnittschaumplatte (6) eine Sperrschichtfolie (7) eingelegt wird, daß auf die weiche Polyurethan- Schnittschaumplatte (6) eine weich eingestellte, schäumbare Polyurethanmasse aufgebracht wird und daß in der Preßform das Glasfadengelege (8) insgesamt und die Polyurethan- Schnittschaumplatte (6) wenigstens bereichsweise zusammengedrückt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyurethan-Schnittschaumplatte (6) bereichsweise stärker verdichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Preßform auf die der Polyurethan-Schnittschaumplatte (6) abgewandte Seite des Glasfadengeleges (8) eine Wellpappeschicht (9) wenigstens in den nur gering zu verformenden Bereich oder eine das Glasfadengelege (8) überdeckende Abschlußschicht aufgelegt wird, die durch das Aufschäumen der Polyurethan-Hartschaummasse mit dieser verbunden wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyurethanmassen Prepolymere sind und die Preßform beheizt wird, so daß der Aufschäum- und Aushärtevorgang in der Preßform stattfindet.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasfadengelege (8) so in die Preßform eingelegt wird, daß seine Hauptlegeebenen parallel zur Plattenoberfläche liegen.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasendlosfäden des Glasfadengeleges (8) mittels einer eingeschäumten, hart eingestellten Polyurethanmasse aneinandergehalten werden.

7. Verwendung eines Glasfadengeleges mit einem Flächengewicht zwischen 300 und 600 p/m² bei einer Dicke zwischen 50 und 70 mm, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasfadengelege als Versteifungseinlage der Polyurethan-Hartschaumschicht einer darüber hinaus eine Polyurethan-Weichschaumschicht und eine Deckschicht aufweisenden Innenverkleidungsplatte für Kraftfahrzeuge, insbesondere eines Kraftfahrzeughimmels, dient.