DE3838247A1

DE3838247A1 - Formplatte fuer den einsatz im automobilbau sowie verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE3838247A1
Application number: DE19883838247
Authority: DE
Inventors: Friedrich Weigel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-11-12
Filing date: 1988-11-11
Publication date: 1989-10-05

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formplatte für den Einsatz im Automobilbau, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung als Hutablage, Fertighimmel, Seiten verkleidung, Türverkleidung, Radverkleidung, Kofferraumaus kleidung und dergleichen.

Formplatten für den Einsatz im Automobilbau wurden bisher durch Verpressen von Fasermischungen, Reißwolle, Holzfasern und dergleichen beispielsweise mit Phenolharzen, Melamin harzen oder ähnlichen chemischen Bindern hergestellt, die beim Verformen in erwärmtem Zustand feste Platten bilden. Ein gegebenenfalls erwünschtes Dekor- bzw. Teppichmaterial wurde auf solche Formplatten mit zusätzlichen Klebern aufge klebt. Insbesondere der Einsatz von Phenol- und Melaminharzen bringt eine beträchtliche Umweltbelastung mit sich, außerdem ist die Verwendung zusätzlicher Kleber umständlich und zeit raubend und damit kostenungünstig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Formplatte für den Einsatz im Automobilbau, die keine chemischen Binder verwendet und außerdem eine Verbindung von Dekor und Basisträgerplatte in einem Arbeitsgang ohne zusätzliche Kleber ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Formplatte gemäß dem Kennzeichen des Hauptanspruchs. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestaltungen der Formplatte wieder.

Die erfindungsgemäße Formplatte besteht aus zwei Komponen ten, nämlich aus Polyester-Fasern sowie aus Fasern aus einer Polyäthylen- und/oder Polypropylen-Komponente, die in einem Gewichtsverhältnis von 40 bis 60 Gew.-% Polyester-Faser mit 60 bis 40 Gew.-% Polyäthylen- und/oder Polypropylenfaser miteinander vermischt werden. Die Fasermischung wird durch Erwärmen auf einer oder auf beiden Seiten angeschmolzen. Da die Polyester-Faser einen höheren Erweichungspunkt hat als die Polyäthylen- bzw. Polypropylen-Faser, wird die Polyester- Faser als Grundfaser von der erweichten Polyäthylen- bzw. Polypropylen-Fasermasse als Bindemittel eingebettet, wodurch sich eine innige Verbindung der beiden Komponenten ergibt.

Wird die Fasermischung in einem Formwerkzeug beidseitig er wärmt, so ergibt sich eine glatte Oberfläche des Formteils. Erfolgt die Erwärmung in dem Formwerkzeug nur einseitig, so bleibt die Faserstruktur an der nicht erwärmten Seite er halten, wodurch sich eine feste glatte Grundplatte ergibt, die an einer Seite noch eine offene Faserstruktur aufweist. Die einseitig erwärmte Fasermischung kann im kalten Form werkzeug verformt werden. Dadurch erhält die nicht erwärmte Seite eine textile Oberflächenstruktur, sodaß in einem ein zigen Arbeitsgang in einem Formwerkzeug eine feste Formplatte mit einer einseitig teppichartigen Oberfläche erhalten wird.

Die eingesetzten Polyester-Fasern haben einen Schmelzbereich von ca. 180 bis 300°C und bevorzugt von ca. 210 bis 270°C. Besonders bevorzugt werden Polyester-Fasern mit einem Schmelzbereich von etwa 220 bis 260°C verwendet. Dabei hat es sich als besonders günstig erwiesen, Fasern mit einer Stapellänge von etwa 40 bis 100 mm zu verwenden.

Die eingesetzten Polyäthylen-Fasern haben einen Schmelz bereich von ca. 100 bis 140°C, bevorzugt von etwa 120 bis 140°C und besonders bevorzugt von etwa 127 bis 132°C. Die Stapellängen entsprechen in etwa denjenigen der Polyester- Fasern.

Die eingesetzten Polypropylen-Fasern haben Schmelzbereiche von ca. 120 bis 170°C, bevorzugt von ca. 130 bis 160°C und besonders bevorzugt von etwa 140 bis 150°C. Die Stapellängen entsprechen denjenigen der Polypropylen-Fasern.

Die feste Verbindung zwischen den Polyester-Fasern und den Polyäthylen-Fasern bzw. Polypropylen-Fasern wird aufgrund unterschiedlicher Erweichungspunkte erzielt, die bei den Poly ester-Fasern höher liegen als bei den Polyäthylen- bzw. Polypropylen-Fasern. Durch die unterschiedlichen Erweichungs temperaturen werden die Polyester-Fasern in die Polyäthylen- bzw. Polypropylen-Fasern eingeschmolzen, wodurch sich eine sehr feste Formplatte ergibt. Bei einseitiger Erwärmung wird eine einseitig offene Faserstruktur erzielt, die einer Teppichkaschierung ähnelt. Sie weist eine äußerst geringe Wasseraufnahme auf, die unter 0,2% liegen kann, außerdem hat sie ein hohes Schallabsorptionsvermögen.

Die Verarbeitungstemperaturen liegen je nach Art der verwen deten Fasern im allgemeinen bei 200 bis 260°C, bevorzugt bei etwa 220 bis 240°C. Die Erwärmung kann unter IR-Strahlern erfolgen. Dabei werden im allgemeinen Temperaturen von 250 bis 270°C angewendet.

Bei Verwendung von IR-Strahlern erfolgt die Erwärmung im allgemeinen über einen Zeitraum von etwa 20 bis 40 sec., bevorzugt von etwa 30 sec. Die Ausformzeit beträgt etwa 2 min im kalten Formwerkzeug.

Die Erwärmung kann auch in Turmheißluftöfen oder in Tunnel heißluftöfen erfolgen. Dabei beträgt die Erwärmungszeit etwa 5 bis 10 min, bevorzugt etwa 8 min.

Die erfindungsgemäßen Formplatten weisen hohe Festigkeits werte auf. Sie haben noch bei Temperaturen oberhalb von 100°C, beispielsweise bei 120 bis 130°C hohe Festigkeiten.

Die erfindungsgemäßen Formplatten lassen sich im Automobil bau für Innen- und Außenverkleidungen verwenden, beispiels weise für Verkleidungen in den Bereichen Kofferraum, Innen raum, wie Türbereich, Mittel- und Vorderkonsole, Trennung zwischen Motorraum und Fahrgastbereich, Himmel, Radkasten und dergleichen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

50 gew.-Teile Polyester-Faser mit einem Schmelzbereich von 220 bis 260°C und einer Stapellänge von 75 mm werden mit 50 gew.-Teilen Polyäthylen-Faser mit einem Schmelzbereich von 127 bis 132°C und einer Stapellänge von 75 mm in einer Mischkam mer intensiv vermischt und die Mischung wie folgt weiterverar beitet:

Aus der Mischkammer wird die Fasermischung auf einer Karde und einem Kreuzleger als Flor einer Nadelstraße vorgelegt. In der Nadelstraße wird der Flor durch Nadelbalken verfestigt und als Rollenware dem Formwerkzeug zur Verfügung gestellt.

In einem Formwerkzeug vom Typ Hutablage wird das erhaltene Produkt auf folgende Weise verformt: Die verfestigte Faser mischung wird im IR-Feld beidseitig auf 250°C erwärmt, auf einem Drahtband dem kalten Formwerkzeug zugeführt und das gewünschte Dekormaterial kalt aufgelegt. Beide Produkte wer den in das Formwerkzeug gebracht und unter Druck verformt.

Die erhaltene Formplatte weist folgende charakteristische Daten auf:

Wärmestandswert:
bei Lagerung bei 120°C über 1 Std. 0,3 mm Rückbildung
Festigkeitswert:
Platte 400 × 500 mm mittige Belastung 250 gr/m² 0,5 mm
Wasseraufnahme:
unter 0,2%

Beispiel 2

Das Beispiel 1 wurde unter Verwendung von 50 Gew.-Teilen Polyester-Faser wie in Beispiel 1 und 50 Gew.-Teilen Poly äthylen-Fasern - Polypropylen-Fasern 50:50 (Schmelzbereich 127-132°C bzw. 140-150°C) wiederholt.

Es wurde das gleiche Produktionsverfahren verwendet, jedoch ohne Dekormaterial und mit nur einseitiger Erwärmung.

Die erhaltene Formplatte weist die folgenden charakteristi schen Daten auf:

Hohe Wärmestandsfestigkeit

Wärmestandswert:
bei Lagerung bei 120°C über eine Stunde 0,3 mm Rückbildung
Festigkeitswert:
Platte 400 × 500 mm mittige Belastung 250 gr/m² 0,5 mm
Wasseraufnahme:
unter 0,2%
Oberfläche:
textile Struktur

Claims

1. Formplatte für den Einsatz im Automobilbau, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Mischung aus 40 bis 60 Gew.-% Polyester-Faser und
60 bis 40 Gew.-% Polyäthylen-Faser und/oder Polypropylen-Faserbesteht, die durch Erwärmen einseitig oder beidseitig angeschmolzen worden ist.

2. Formplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Erwärmen auf 200-260°C angeschmolzen worden ist.

3. Formplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Erwärmen auf 220-240°C angeschmolzen worden ist.

4. Formplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Erwärmen unter IR-Strahlern angeschmolzen worden ist.

5. Formplatte nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Erwärmung unter IR-Strahlern über einen Zeitraum von ca. 10 bis 60 min erfolgt.

6. Formplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Polyester-Fasern mit einem Schmelzintervall von 180 bis 300°C eingesetzt werden.

7. Formplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Polyäthylen-Fasern mit einem Schmelzintervall von 100 bis 140°C eingesetzt werden.

8. Formplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Polypropylen-Fasern mit einem Schmelzintervall von 120 bis 170°C eingesetzt werden.

9. Verfahren zur Herstellung der Formplatte nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus 40 bis 60 Gew.-% Polyester-Faser und
60 bis 40 Gew.-% Polyäthylen-Faser und/oder Polypropylen-Faserdurch Erwärmen einseitig oder beidseitig angeschmolzen wird.

10. Verwendung der Formplatte nach den Ansprüchen 1 bis 8 im Automobilbau als Hutablage, Fertighimmel, Seitenverklei dung, Türverkleidung, Radverkleidung, Kofferraumauskleidung und dergleichen.