DE69927885T2

DE69927885T2 - Bodenbelag insbesondere für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE69927885T2
Application number: DE69927885T
Authority: DE
Inventors: Gerard Baccus; Philippe Sanial
Original assignee: Textiles et Plastiques Chomarat SA
Current assignee: Textiles et Plastiques Chomarat SA
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2019-07-09
Also published as: FR2781822A1; EP0976869B1; ATE307921T1; EP0976869A1; FR2781822B1; DE69927885D1; ES2247772T3

Description

Technisches Gebiet
Im Kraftfahrzeugbereich ist der Boden des Fahrzeugs – sei es der Fahrgastraum oder der Kofferraum – im Allgemeinen mit einem Belag ausgelegt, dessen Aufgabe es ist, nicht nur das Finish zu gewährleisten, sondern auch eine Schall- und Wärmeisolierung zu verwirklichen.
Die Erfindung zielt auf einen neuen Typ von Belag ab, der für eine derartige Anwendung verwendbar ist; sie betrifft auch ein Herstellungsverfahren.
Stand der Technik
Um diese Beläge herzustellen, verwendet man bisher im Allgemeinen herkömmliche Bodenbeläge, die z.B. aus einer Textilstruktur vom Typ Filz, Nadelfilzteppich, Teppichboden oder anderen bestehen, die gegebenenfalls mit einer Schaum-Unterschicht verbunden ist, wie diejenige, die aus GB-A-2 072 578 hervorgeht, oder mit einer Unterschicht auf der Basis von Polyethylen niedriger Dichte, Ethylen-Vinylacetat und Füllmaterialien, wie sie in den Dokumenten JP 05 092 735 und JP 59 024 735 beschrieben sind.
Es wurde im Übrigen auch vorgeschlagen, Beläge herzustellen, die vollständig aus einer Kautschuk-Struktur bestehen, die entweder direkt nahe am Boden des Fahrzeugs oder auf einer dazwischenliegenden, isolierenden Unterschicht wie etwa Filz angeordnet ist.
Im Allgemeinen bevorzugen die Anwender Bodenbeläge vom Textiltyp, insbesondere Teppichboden, der jedoch insofern nachteilig ist, als dabei eine häufigere und schwierigere Pflege durchgeführt werden muss als bei Belägen vom "Kautschuk"-Typ.
Dies erklärt, warum man zur Erleichterung der Pflege und Verbesserung der Abriebbeständigkeit den Textilbelag im Allgemeinen mit Gummimatten verbindet, die entweder in vorbestimmte Zonen der Textilstruktur integriert oder einfach auf dieselbe aufgetragen sind.
Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung zielt darauf ab, ein Problem zu lösen, das bisher nicht gestellt worden ist, nämlich einen Bodenbelag – insbesondere für Kraftfahrzeuge – herstellen zu können, der aus einem Verbundwerkstoff besteht, dessen eine Seite aus einer Textilstruktur gebildet ist und dessen andere Seite aus einer Schicht eines komplexen Kunststoffmaterials gebildet ist, wobei der Verbundwerkstoff ohne Einschränkung beidseitig verwendbar ist, um Beläge zu verwirklichen, deren sichtbare Gebrauchsseite aus der einen oder der anderen Schicht des Verbundwerkstoffs bestehen kann, ja sogar beiden, wie im Fall des Bodenbelags des Fahrgastraums eines Fahrzeugs, um einen Belag vom "gemischten" Typ herzustellen, d.h. einen Belag, der Zonen umfasst, deren sichtbare Oberfläche aus der Textilschicht besteht, und der Zonen umfasst, deren sichtbare Seite aus der Kunststoffmaterial-Schicht besteht, z.B. solche, die eine häufige Pflege benötigen und/oder eine verbesserte Abriebbeständigkeit aufweisen müssen.
Nun wurde – und dies ist der Gegenstand der Erfindung – ein neuer Typ von Material gefunden, das besonders geeignet ist, den Belag von Innenwänden eines Fahrzeugs und insbesondere des Bodens des Fahrgastraums und des Kofferraums herzustellen, das es nicht nur ermöglicht, die gesamten Anforderungen zu erfüllen, die an eine solche Anwendung gestellt werden, nämlich eine Schalldämpfung und Wärmedämmung, Anpassungsfähigkeit, Abriebbeständigkeit und Durchdrückbeständigkeit und Pflegeleichtigkeit, wobei dieses Material außerdem ohne Einschränkung beidseitig verwendbar ist und somit die Lösung des angegebenen Problems ermöglicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann ein solches Material auch aus synthetischen Polymeren wie Polyolefin, insbesondere Polyethylen, hergestellt werden, die das Recycling des Produkts begünstigen.
Im Allgemeinen stellt das erfindungsgemäße Material einen Mehrschicht-Verbundwerkstoff dar, dessen eine Seite aus einer Textilstruktur besteht und dessen andere Seite aus einer Kunststoffmaterial-Schicht besteht und wobei die Kunststoffmaterial-Schicht des Verbundwerkstoffs auf einem dichten thermoplastischen Material basiert, das ausgewählt ist aus der Gruppe der synthetischen Polymere auf Polyethylen-Basis, dadurch gekennzeichnet, dass

– die Schicht auf Polyethylen-Basis aus einem Formulierungstyp erhalten wird, der 10 bis 12% Füllmaterialien, z.B. Calciumcarbonat, auf 83 bis 58% Polyethylen niedriger Dichte und 5 bis 30% Polyethylen hoher Dichte umfasst;
– die Textilschicht aus einer Faserstruktur vom Typ "Teppichboden" besteht;
– das Miteinanderverbinden der Schichten durch Verbundbildung der zwei Bestandteile bei der Extrusion der Schicht auf Polyethylen-Basis durchgeführt wird, wobei die Verbundbildung durch Kalandrieren unmittelbar am Ausgang des Extruders dieser Schicht durchgeführt wird, während dieselbe noch eine erhöhte Temperatur aufweist;
– die Schicht auf Polyethylen-Basis ein Oberflächenbild und eine Härte aufweist, die die beidseitige Verwendung des Verbundwerkstoffs ermöglichen.

Die zwei Schichten, die in den Aufbau des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs eingehen, werden entsprechend den erwünschten Endeigenschaften wie Beständigkeit gegen Abrieb und Zerkratzen, Wärmeisolierung und/oder Schalldämpfung angepasst.
Für die Schicht auf Polyethylen-Basis kann der Formulierungstyp 10–12% Füllmaterialien, z.B. Calciumcarbonat, auf 83 bis 58% Polyethylen niedriger Dichte und 5 bis 30% Polyethylen hoher Dichte umfassen, wobei das Polyethylen hoher Dichte zu einer Erhöhung der Oberflächenhärte führt, die eine verbesserte Kratzfestigkeit ergibt.
Das Gewicht pro Quadratmeter dieser Oberflächenschicht kann 100 bis 800 g pro Quadratmeter, ja sogar mehr sein, im Allgemeinen liegt es aber in der Größenordnung von 300 bis 500 g pro Quadratmeter.
Das Gewicht wird im Wesentlichen entsprechend dem Endzustand eingestellt, den man dieser Schicht verleihen will, und insbesondere entsprechend der Körnigkeit, die man ihr verleihen möchte.
Was die Textilschicht anbetrifft, so besteht sie aus einer Struktur vom Typ "Teppichboden", der mit Hilfe irgendeiner der konventionellen Techniken hergestellt wird, wie Weben oder Vliesbildung/Vernadelung.
Die Fasern, die in die Zusammensetzung dieser Faserstruktur eintreten, können gegebenenfalls irgendwelche Fasern sein, denn es wurde festgestellt, dass nach der Verbundbildung gemäß dem Verfahren, das auch Teil der Erfindung ist, eine sehr gute Kohäsion der zwei Schichten untereinander erhalten wird, selbst wenn die Fasern auf einem anderen Material als Polypropylen basieren.
Wenn man jedoch einen Verbundwerkstoff erhalten möchte, der leicht recyclierbar ist, ist es indessen vorteilhaft, die Textilschicht aus Polypropylen-Fasern herzustellen.
Als anderer Typ von Fasern, die insbesondere zur Bildung der erfindungsgemäßen Faserverbundstruktur geeignet sind, seien auch Polyesterfasern erwähnen.
Der gebildete Teppichboden erhält gegebenenfalls eine Imprägnierungsbehandlung mit einer Zusammensetzung auf Basis von Latex, Polyethylen oder anderen, die die gegenseitige Haftung der Schichten beim Verbundbildungsvorgang begünstigen kann.
Das Gewicht pro Quadratmeter der Faserschicht kann in großen Bereichen variieren und beträgt im Allgemeinen 0,3 bis 5 kg pro Quadratmeter und kann gegebenenfalls größer sein.
Im Allgemeinen ist ein Gewicht zwischen 0,5 kg pro Quadratmeter und 1,5 kg pro Quadratmeter für die meisten Anwendungen zweckmäßig.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren, das die Herstellung eines solchen Verbundwerkstoffs ermöglicht, umfassend:

– das Anordnen eines Kalanders, der vorzugsweise einen Stahlzylinder und einen Zylinder umfasst, der mit einer Oberfläche auf Kautschuk-Basis ausgekleidet ist, am Ausgang eines Extruders für eine Folie auf der Basis einer Polyethylen-Zusammensetzung;
– das Einführen einer vorher hergestellten Textillage vom Typ "Teppichboden" in den Raum zwischen den Zylindern des Kalanders; und
– das Verbinden der Textilstruktur und der extrudierten Folie im Bereich des Kalanders, wobei die Letztere eine Temperatur zwischen 200 und 250°C und vorzugsweise von 230°C aufweist.

Um die Haftung der beiden Bestandteile untereinander zu begünstigen, kann die vorher hergestellte Textilstruktur vor der Verbundbildung gegebenenfalls vorerwärmt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens wird die vorher hergestellte Faserlage in das Innere des Kalanders gebracht, indem man sie auf den mit Kautschuk versehenen Zylinder aufbringt, so dass die Unregelmäßigkeiten dieser Lage aufgenommen werden können, während die extrudierte Folie ihrerseits mit dem Stahlzylinder im Kontakt steht.
Verfährt man auf derartige Weise, ist es somit möglich, der Oberfläche der extrudierten Folie eine Körnigkeit zu verleihen, und durch Steuerung der Temperatur des Stahlzylinders lässt sich auch der Glanz dieser Materialschicht verändern.
Tatsächlich ist die Folie um so matter, je höher die Temperatur ist, wobei diese Temperatur jedoch maximal auf etwa 80°C geregelt ist.
Ausführungsform der Erfindung
Die Erfindung und die Vorteile, die sie mit sich bringt, werden jedoch aufgrund konkreter Herstellungsbeispiele besser verstanden, die nachstehend in erläuternder, jedoch nicht einschränkender Weise angegeben sind.
Beispiel 1
Man stellt einen erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff her, der eine vorher gebildete Textillage vom Typ "Teppichboden" umfasst, die durch Vliesbildung/Vernadelung von Polypropylen-Fasern erhalten wurde.
Diese Lage wiegt 650 g pro Quadratmeter, hat ein filzartiges Aussehen und eine Dicke von 3 mm.
Diesen Textilträger verbindet man in einer Kalandriervorrichtung, die hinter einem Extruder angeordnet ist, mit einer extrudierten Folie, die aus einer folgendes enthaltenden Zusammensetzung besteht:

– 12% Calciumcarbonat-Füllmaterial;
– 78% Polyethylen niedriger Dichte; und
– 10% Polyethylen hoher Dichte.

Das Gewicht der extrudierten Folie beträgt 500 g pro Quadratmeter, und beim Verbinden durch Kalandrieren steht diese mit dem Stahlzylinder des Kalanders in Kontakt. Während des Kontakts von Textilfolie/extrudierter Folie beträgt die Temperatur der Letzteren 230°C.
Die Rotationsgeschwindigkeit der Kalanderwalzen ist derart, dass man eine Produktion von 5 m/min erreicht. Die Temperatur des Stahlzylinders des Kalanders beträgt 30°C, wodurch es möglich wird, einen Glanz von mittlerer Intensität zu erhalten. Obwohl der Zylinder glatt sein kann, weist er vorzugsweise einen Oberflächenzustand auf, der es ermöglicht, eine Körnigkeit der Schicht auf Polyethylen-Basis zu erzeugen.
Nach dem Kalandrieren erhält man einen Verbundwerkstoff, der 1150 g pro Quadratmeter wiegt und dessen Gesamtdicke 3,5 mm beträgt.
Beispiel 2
Man wiederholt das vorhergehende Beispiel, wobei das Teppichboden-Textilerzeugnis ein Teppichboden ist, der ebenfalls durch Vliesbildung/Vernadelung hergestellt wurde, allerdings auf der Basis von Polyesterfasern.
Ein derartiger Teppichboden erhält eine Imprägnierung aus einer Zusammensetzung auf der Basis von Polyethylen oder Styrol-Butadien.
Er wiegt 750 g pro Quadratmeter und hat eine Dicke von 4 mm.
Die extrudierte Folie ist mit derjenigen des Beispiels 1 identisch, und der Arbeitsgang des Kalandrierens wird unter den gleichen Bedingungen durchgeführt.
In beiden Fällen erhält man einen Verbundwerkstoff, der eine Textilschicht und eine Schicht auf Basis von thermoplastischen Materialien umfasst, wobei die beiden Schichten innig miteinander verbunden sind und nicht delaminiert werden können.
Nach der Herstellung des Verbundwerkstoffs kann derselbe entweder in Form eines Wickels aufgenommen werden, der eine große Materiallänge enthält, oder in Form von Platten geschnitten werden.
Ein derartiges Material kann als Belag des Bodens eines Fahrzeugs verwendet werden, wobei die sichtbare Fläche unterschiedslos die Textilfläche oder die Kunststoff-Fläche sein kann, wodurch es möglich wird, in Abhängigkeit von den Zonen, in denen der Belag angeordnet werden soll, und/oder den Beanspruchungen, denen er unterzogen wird, aus einem einzigen und gleichen Material einen Belag herzustellen, dessen sichtbare Fläche entweder ein Textilerzeugnis oder ein Kunststoff sein kann.

Claims

Material, das insbesondere als Belag des Bodens des Fahrgastraums und des Kofferraums eines Fahrzeugs verwendbar ist und aus einem Mehrschicht-Verbundwerkstoff besteht, dessen eine Seite aus einer Textilstruktur gebildet ist und dessen andere Seite aus einer Kunststoffmaterial-Schicht besteht, wobei die Kunststoffmaterial-Schicht des Verbundwerkstoffs auf einem dichten thermoplastischen Material basiert, das ausgewählt ist aus der Gruppe der synthetischen Polymere auf Polyethylen-Basis, dadurch gekennzeichnet, dass – die Schicht auf Polyethylen-Basis aus einem Formulierungstyp erhalten wird, der 10 bis 12% Füllmaterialien, z.B. Calciumcarbonat, auf 83 bis 58% Polyethylen niedriger Dichte und 5 bis 30% Polyethylen hoher Dichte umfasst; – die Textilschicht aus einer Faserstruktur vom Typ "Teppichboden" besteht; – das Miteinanderverbinden der Schichten durch Verbundbildung der zwei Bestandteile bei der Extrusion der Schicht auf Polyethylen-Basis durchgeführt wird, wobei die Verbundbildung durch Kalandrieren unmittelbar am Ausgang des Extruders dieser Schicht durchgeführt wird, während dieselbe noch eine erhöhte Temperatur aufweist; – die Schicht auf Polyethylen-Basis ein Oberflächenbild und eine Härte aufweist, die die beidseitige Verwendung des Verbundwerkstoffs ermöglichen.
Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht auf Polyethylen-Basis zwischen 100 und 800 g pro Quadratmeter wiegt.
Material nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilschicht auf Polypropylen-Fasern basiert.
Material nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilschicht auf Polyester-Fasern basiert.
Material nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilschicht eine Imprägnierungsbehandlung mit einer Zusammensetzung auf Basis von Latex, Polyethylen erhält, bevor sie mit der Kunststoffmaterial-Schicht verbunden wird.
Material nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserschicht 0,3 bis 5 kg pro Quadratmeter wiegt.
Verfahren, das die Herstellung beidseitig verwendbarer Verbundwerkstoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ermöglicht, umfassend: – das Anordnen eines Kalanders, der vorzugsweise einen Stahlzylinder und einen Zylinder umfasst, der mit einer Oberfläche auf Kautschuk-Basis ausgekleidet ist, am Ausgang eines Extruders für eine Folie auf der Basis einer Polyethylen-Zusammensetzung; – das Einführen einer vorher hergestellten Textillage vom Typ "Teppichboden" in den Raum zwischen den Zylindern des Kalanders; und – das Verbinden der Textilstruktur und der extrudierten Folie im Bereich des Kalanders, wobei die Letztere eine Temperatur zwischen 200 und 250°C und vorzugsweise von 230°C aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberfläche der extrudierten Folie eine Körnigkeit verliehen und/oder der Glanz dieser Materialschicht variiert wird, indem die Temperatur der Stahlzylinder des Kalanders gesteuert wird, wobei die Folie um so matter ist, je höher die Temperatur ist und dieselbe maximal etwa 80°C beträgt.