DE60103105T2

DE60103105T2 - Verbundwerkstoff, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung

Info

Publication number: DE60103105T2
Application number: DE60103105T
Authority: DE
Inventors: Xavier Permanyer Roca; Jorge Elias Romero Diaz
Original assignee: Magna Emfisint Automotive S A; Magna Emfisint Automotive Sa Terrassa
Current assignee: Magna Emfisint Automotive S A; Magna Emfisint Automotive Sa Terrassa
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2021-07-12
Also published as: ES2172423B1; EP1184168A3; EP1184168A2; ATE265929T1; ES2172423A1; EP1184168B1; DE60103105D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundmaterial der Art, die eine Mehrzahl von Schichten diverser Materialien umfasst.
Es sind laminierte Verbundmaterialien bekannt, die Schichten aus Holz und Textilfasern umfassen. Sie werden zum Beispiel zur Herstellung von Automobilkomponenten verwendet, wie zum Beispiel Abtrennungsböden zwischen dem Fahrgastraum und dem Kofferraum, Türinnenverkleidungen usw. Die Druckschrift WO-A-99/55520 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Innenausrüstung für Fahrzeuge. Gemäß dem Verfahren wird ein geformtes Holzteil mit einer sichtbaren Seite und einer Rückseite mit einer Kunststoffverstärkungsschicht auf der Rückseite versehen. Die Aufgabe ist, eine besonders wirtschaftliche Art zur Herstellung einer Innenausrüstung zur Verfügung zu stellen. Zu diesem Zweck wird das Holzformteil in eine Presse gelegt, die eine Lagerfläche aufweist, die im Wesentlichen der Oberflächenkontur des Holzformteils auf der sichtbaren Seite entspricht. Die sichtbare Seite des Holzformteils wird dann auf die Lagerfläche gelagert. Ein faserverstärktes Kunststoffmaterial wird auf eine Verarbeitungstemperatur erhitzt, bei der es plastisch verformbar ist, auf die Rückseite des Holzformteils aufgebracht und durch Druckausübung mit der Rückseite formschlüssig verbunden.
In anderen Fällen werden diese Automobilkomponenten mit anderen Technologien hergestellt, wie mit Spritzgusskunststoffmaterialien, mit Materialien aus Sägemehl und Polypropylen usw.
Diese Automobilkomponenten sollten eine Reihe von technischen Merkmalen erfüllen, wie gute Steifigkeit, gutes Aussehen, gute Recyclingfähigkeit, Möglichkeit zur Herstellung komplexer Formen usw.
Andererseits ist es immer interessant, dass Automobilkomponenten ein so leichtes Gewicht wie möglich aufweisen sollten, da dies sich in einem geringeren Fahrzeuggewicht widerspiegelt, was eine Reihe von Verbesserungen erbringt (bessere Leistung, geringerer Verbrauch, geringere Trägheit usw.).
Der Markt für Automobilkomponenten ist in starkem Wettbewerb, wodurch die Produktionskosten auch immer ein äußerst bedeutender Faktor sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Laminatverbundmaterial zur Verfügung zu stellen, worin die zuvor genannten Parameter verbessert sind. Dieses Ziel wird erreicht mittels eines Laminatverbundmaterials, das eine Mehrzahl von Schichten diverser Materialien umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Zwischenschicht aus Holz umfasst, eine erste Schicht aus einem Textilmaterial umfassend eine Mischung aus Naturfaser und Polyolefinfaser und eine zweite Schicht aus Textilmaterial umfassend eine Mischung aus Naturfaser und Polyolefinfaser, wo die Zwischenschicht aus Holz zwischen der ersten Schicht aus Textilmaterial und der zweiten Schicht aus Textilmaterial vorhanden ist, und wo die Zwischenschicht aus Holz mit mindestens einem Durchtritt versehen ist, was den beiden Schichten neben der Zwischenschicht aus Holz ermöglicht, miteinander in Kontakt zu treten. Die beiden Schichten aus Textilmaterial sind neben der Zwischenschicht aus Holz, die zwischen die beiden Schichten aus Textilmaterial positioniert ist. Bevorzugt liegt die Dichte jeder der Zwischenschichten aus Holz, der ersten Schicht aus Textilmaterial und der zweiten Schicht aus Textilmaterial im Bereich von 200 bis 1200 g/m².
Wahlweise können dem Laminatverbundstoff mehr Schichten hinzugefügt sein. Auf diese Weise können auf jeder der sichtbaren Flächen des Laminatverbundmaterials eine oder zwei dekorative Schichten aus Moquette oder Textilmaterial hinzugefügt sein. Diese Moquetten weisen bevorzugt eine Dichte über oder gleich 200 g/m² auf, wie zum Beispiel 300 g/m². Es ist auch möglich, eine oder zwei Schichten eines sehr feinen Textilmaterials hinzuzufügen, die eine Dichte im Bereich von ungefähr 80 bis 120 g/m² aufweisen, die üblicherweise als „Vlieseline" bekannt sind. Es ist möglich, die bei vorhergehenden Alternativen zu kombinieren, indem eine Moquetteschicht auf eine der sichtbaren Flächen des Laminatmaterials angebracht wird und eine „Vlieselineschicht" auf der anderen sichtbaren Fläche des Laminatmaterials.
Um die Haftung zwischen den Schichten zu verbessern, die das Laminatverbundmaterial bilden, ist es möglich einen Polythenfilm hinzuzufügen. Dieser Polythenfilm kann einzeln zwischen jeglichen zwei Schichten angeordnet sein, zwischen denen eine verbesserte Haftung gewünscht ist.
Die Naturfaser ist bevorzugt Leinen, Jute oder Baumwolle oder eine Mischung von mindestens zwei der zuvor genannten Materialien, und das Polyolefin ist bevorzugt Polypropylen. Der Polypropylengehalt der Textilmaterialschichten beträgt bevorzugt weniger als 70 Gew.-%, und der Gehalt an Naturfaser in den Textilmaterialschichten beträgt bevorzugt über 40 Gew.-%. Es ermöglicht, dass eine gute Kombination von mechanischen Eigenschaften-Gewicht-Kosten erreicht wird.
Mit Vorteil liegt die Dicke der Holzschicht im Bereich von 0,5 mm bis 4 mm, und sie kann entweder eine einzelne Fläche oder eine Fläche aus Sperrholz sein.
Es ist möglich, Laminatmaterialien mit mehr Schichten herzustellen. Auf diese Weise ist es zum Beispiel möglich, im Laminatmaterial eine zweite Zwischenschicht aus Holz einzubringen und eine dritte Schicht aus Tex tilmaterial. Auf diese Weise kann, neben irgendwelcher dekorativer oder Haftung verstärkender Schichten, eine Anordnung von fünf Schichten ausgebildet sein (erste Schicht aus Textilmaterial, erste Zwischenschicht aus Holz, zweite Schicht aus Textilmaterial, zweite Zwischenschicht aus Holz, dritte Schicht aus Textilmaterial).
Eine weitere wahlweise Verbesserung besteht darin, dass die zweite Zwischenschicht aus Holz auch mit Durchtritten versehen ist, um den beiden Schichten aus Textilmaterial neben der zweiten Zwischenschicht aus Holz zu ermöglichen, miteinander in Kontakt zu treten. Beim Herstellungsprozess wird die Anordnung erhitzt und es wird ein gewisser Druck darauf ausgeübt. Das Textilmaterial fließt in die Durchtritte und beide Schichten kommen miteinander in Kontakt, wobei sie zusammengeschweißt werden. Die Haftung der Anordnung ist auf diese Weise merklich verstärkt.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Laminatverbundmaterials vom oben beschriebenen Typ. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: einen Schritt zum Ausbilden eines Stapels aus diversen Schichten, die in das Laminatverbundmaterial geformt werden, einen Schritt zum Erhitzen des Stapels auf eine Temperatur im Bereich von 170 °C bis 240 °C und einen Schritt zum Pressen und Ausstanzen des erhitzten Stapels in einer Presse bei einem Druck über 80 bar. Wahlweise gibt es, wo eine oder mehrere Holzschichten Durchtritte enthalten, einen zusätzlichen Schritt zum Ausstanzen der Durchtritte. Die bevorzugten Erhitzungstemperaturen liegen im Bereich von 205 bis 210 °C.
Schließlich betrifft die Erfindung eine Verwendung eines Laminatverbundmaterials gemäß der Erfindung. Die Verwendung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie für die Herstellung von Automobilkomponenten erfolgt, bevorzugt zur Herstellung von Abtrennböden zwischen dem Fahrgastraum und dem Kofferraum, Kofferrauminnenauskleidungen, Türinnenauskleidungen und Seiteninnenauskleidungen.
Als eine Ausführungsform kann ein Laminatverbundmaterial angeführt werden, das gebildet ist aus:

a – einer oberen Schicht aus dekorativem Dilourmoquette aus 100 Polypropylenfaser mit 300 g/m² Flächengewicht (Dilour ist ein Warenzeichen der Oskar Dilo Maschinenfabrik).
b – einer Textilmaterialschicht aus 50 % Polypropylenfaser/50 % Baumwollfaser mit 800 g/m² Flächengewicht
c – einer 1 mm dicken Holzschicht
d – einer zweiten Textilmaterialschicht wie oben in b
e – einer zweiten Holzschicht wie oben in c
f – einer dritten Textilmaterialschicht wie oben in b
g – einer Vlieselineschicht aus 100 % Polypropylenfaser mit 100 g/m² Flächengewicht.

Der Herstellungsprozess besteht aus einem vorangehenden Ausstanzen der Holzflächen zur Herstellung der Durchtritte, Stapeln der Schichten b bis f, Erhitzen der Stapelplatten erhitzt auf 210 °C über 90 s und bei einem Druck von 120 bar, Hinzufügen der oberen Schicht a und der unteren Fläche g, gefolgt vom Ausbilden und Ausstanzen der Anordnung in einer Presse bei 120 bar über 60 s.

Claims

Laminatverbundmaterial von dem Typ, der eine Mehrzahl von Schichten diverser Materialien umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Zwischenschicht aus Holz umfasst, eine erste Schicht aus einem Textilmaterial umfassend eine Mischung aus Naturfaser und Polyolefinfaser und eine zweite Schicht aus Textilmaterial umfassend eine Mischung aus Naturfaser und Polyolefinfaser, wo die Zwischenschicht aus Holz zwischen der ersten Schicht aus Textilmaterial und der zweiten Schicht aus Textilmaterial vorhanden ist, und wo die Zwischenschicht aus Holz mit mindestens einem Durchtritt versehen ist, was den beiden Schichten neben der Zwischenschicht aus Holz ermöglicht, miteinander in Kontakt zu treten.
Laminatverbundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich mindestens eine dekorative Oberflächenschicht aus Moquette oder Textilmaterial umfasst.
Laminatverbundmaterial nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich mindestens eine Textilmaterialoberflächenschicht umfasst, mit einer Dichte im Bereich von 80 bis 120 g/m².
Laminatverbundmaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens zweien irgendwelcher der Schichten ein Polythenfilm vorhanden ist.
Laminatverbundmaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Naturfaser der ersten Schicht und der zweiten Schicht Leinen, Jute oder Baumwolle oder eine Mischung mindestens zweier dieser Materialien ist.
Laminatverbundmaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyolefin Polypropylen ist.
Laminatverbundmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Polypropylengehalt in der ersten Schicht und der zweiten Schicht aus Textilmaterial weniger als 70 Gew.-% beträgt.
Laminatverbundmaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Naturfaser in den Schichten aus Textilmaterial über 40 Gew.-% beträgt.
Laminatverbundmaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Holzschicht im Bereich von 0,5 mm bis 4 mm liegt.
Laminatverbundmaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte jeder der Zwischenschichten aus Holz, der ersten Schicht aus Textilmaterial und der zweiten Schicht aus Textilmaterial im Bereich von 200 bis 1200 g/m² liegt.
Laminatverbundmaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es eine zweite Zwischenschicht aus Holz und eine dritte Schicht aus Textilmaterial umfasst, wo die zweite Zwischenschicht aus Holz zwischen der zweiten Schicht aus Textilmaterial und der dritten Schicht aus Textilmaterial liegt.
Laminatverbundmaterial nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zwischenschicht aus Holz mit mindestens einem Durchtritt versehen ist, der den beiden Schichten neben der zweiten Zwischenschicht aus Holz ermöglicht, miteinander in Kontakt zu treten.
Verfahren zur Herstellung eines Laminatverbundmaterials nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: einen Schritt zum Ausbilden eines Stapels aus den mindestens zwei Schichten aus Textilmaterial und der mindestens einen Zwischenschicht aus Holz, einen Schritt zum Erhitzen des Stapels auf eine Temperatur im Bereich von 170 °C bis 240 °C und einen Schritt zum Pressen und Ausstanzen des erhitzten Stapels in einer Presse bei einem Druck über 80 bar.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich einen Schritt zum Ausstanzen des mindestens einen Durchtritts in mindestens einer der Holzschichten umfasst.
Verwendung eines Laminatverbundmaterials nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Herstellung von Automobilkomponenten.
Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten in der Gruppe enthalten sind, die gebildet ist durch Abtrennböden zwischen Fahrgastraum und Kofferraum, Kofferrauminnenauskleidungen, Türinnenauskleidungen und Seiteninnenauskleidungen.