專利名稱：車輛內(nèi)飾件的制造技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造由承載件和裝飾件構(gòu)成的模制件的方法，其中這些部件的連接通過熱固性塑料粘合劑實(shí)現(xiàn)。同樣本發(fā)明還涉及這樣制造的模制件。它們被用作車輛結(jié)構(gòu)的內(nèi)飾件，例如作為門側(cè)部件、車頂內(nèi)飾件或儀表面板。
背景技術(shù)：
在車輛的內(nèi)部空間中使用了多種模制件(成形件)，例如門側(cè)部件、車頂內(nèi)飾件、儀表板或儀器面板。這種模制件通常由覆有裝飾件的承載件構(gòu)成。在此，承載件通常由塑料或包含塑料的復(fù)合材料構(gòu)成，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯。同樣作為承載件材料的還可以考慮基于由大麻、劍麻、亞麻、玻璃纖維構(gòu)成的以及由木粉或木屑形式的木制原料或紙構(gòu)成的、以熱固性塑料的結(jié)合劑結(jié)合的紡織物平面外形的纖維復(fù)合材料。用于這種承載件的另外的原料基于由聚氨酯或環(huán)氧樹脂構(gòu)成的發(fā)泡材料，這些材料必要時(shí)也可以通過玻璃纖維而強(qiáng)化。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，這種模制件的制造通過承載件與裝飾件的結(jié)合實(shí)現(xiàn)。通常這通過使用特別是熔融粘合劑或懸浮形式的粘合劑實(shí)現(xiàn)，它們借助輾壓、噴射或噴射器被涂到承載件或裝飾件的待粘結(jié)的接觸面上。經(jīng)常粘合劑在模制件的最終完成之前被涂到網(wǎng)狀的加工制品上，這樣它們在部件的結(jié)合之前必須被再活化。在此必須有150℃至250℃的溫度。在此的問題是，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)狀的裝飾材料的變形、脫落、燃燒或毀壞。在結(jié)合過程期間，粘合劑的再活化要求表面溫度超過120℃，以達(dá)到層的足夠的粘合連接。這種高的能量輸入經(jīng)常導(dǎo)致在復(fù)合材料中產(chǎn)生應(yīng)力，并且部分地導(dǎo)致模制件、至少其表面的毀壞。
在DE 102 10 477中公開了一種用于平面模制件的結(jié)合方法，其中水狀的粘合劑懸浮液被涂在兩個(gè)待結(jié)合的模制件的至少之一的待結(jié)合的接觸面上，并且接著該水狀的懸浮液借助電磁輻射、優(yōu)選的是NIR輻射而被干燥。隨后，在模制件通過擠壓被接合之前，對以水狀粘合劑懸浮液覆蓋的接觸面進(jìn)行熱活化。
這種方法的缺點(diǎn)是，需要另外的能量輸入，以將粘合劑再活化并且由此能夠?qū)崿F(xiàn)承載件和裝飾件的接合。

發(fā)明內(nèi)容
由此出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種用于制造模制件的方法，它相對于現(xiàn)有技術(shù)具有更低的設(shè)備技術(shù)要求并且能夠更具成本效益地進(jìn)行制造。
該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的用于制造模制件的方法以及通過具有權(quán)利要求17的特征的模制件而實(shí)現(xiàn)。另外的從屬權(quán)利要求提出了有利的改進(jìn)方案。在權(quán)利要求29中描述了根據(jù)本發(fā)明的模制件的使用。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于制造模制件的方法，它基于以下工藝步驟a)首先在熱壓工具中將半成品擠壓成為承載件。
b)接著在承載件的至少一個(gè)表面上層壓至少一個(gè)裝飾件，該裝飾件在待與承載件結(jié)合的表面上至少局部地設(shè)置有熱固性塑料的粘合劑，其中該承載件具有100至180℃的溫度。
根據(jù)本發(fā)明的方法基于一種熱壓方法，該方法在所提及的在100至180℃之間的溫度下能夠進(jìn)一步處理承載件，即對其進(jìn)行層壓，而不影響形狀穩(wěn)定性。該在100至180℃之間的溫度范圍中的形狀穩(wěn)定性基于以下事實(shí)實(shí)現(xiàn)了擠壓件、即承載件的熱固性塑料硬化。其它的從現(xiàn)有技術(shù)中公開的方法，例如注塑成形方法，不能保證在所述溫度范圍中的形狀穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明的方法的特點(diǎn)基于，通過利用由于將半成品在熱壓工具中在超過200℃下的擠壓而導(dǎo)致的承載件的余熱而實(shí)現(xiàn)層壓。由此避免了需要附加的能量輸入對粘合劑進(jìn)行再活化。這意味著可以被省略對承載件單獨(dú)地進(jìn)行逐漸加熱，而該加熱意味著重新的能量輸入以及由此涉及成本的附加費(fèi)用以及進(jìn)行該方法的持續(xù)時(shí)間。
無需另外的再活化的事實(shí)能夠使得本方法在一個(gè)擠壓工具中得以進(jìn)行，這使得本方法明顯更經(jīng)濟(jì)。
優(yōu)選的是，承載件為了層壓的處理步驟而被冷卻到在130至170℃范圍內(nèi)的溫度。
優(yōu)選的是，粘合劑以薄膜(Film)、纖維網(wǎng)(Vlies)或薄片(Folie)的形式被應(yīng)用。就在纖維網(wǎng)或薄片的應(yīng)用中有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即可以無需進(jìn)行粘合劑的昂貴的噴射步驟，由此本方法非常有利保護(hù)環(huán)境。在此，粘合劑應(yīng)該具有一反應(yīng)溫度，它小于熱壓工具的溫度并且明顯高于室溫。在此，粘合劑優(yōu)選地具有在100和200℃之間的反應(yīng)溫度，優(yōu)選的是在120和160℃之間，并且特別優(yōu)選的是150℃。
若粘合劑為薄片的形式，則一種由熱塑料彈性體(TPE)或共聚酯(Copolyester)構(gòu)成的薄片特別適合。這能夠?qū)崿F(xiàn)薄片形式的粘合劑的特別良好的粘附特性，并且?guī)磉@樣的優(yōu)點(diǎn)，即防止了以后的、例如由于溫度變化測試導(dǎo)致的脫離。
從材料的觀點(diǎn)上看，所有熱固性塑料的粘合劑都可以使用。優(yōu)選的是，粘合劑由聚氨酯、一種自由基聚合(radically polymerised)的聚合體或其混合物構(gòu)成。在此，聚氨酯優(yōu)選地由二異氰酸鹽、聚醚二醇(Polyetherdiolen)及/或聚酯二醇(Polyesterdiolen)合成。在一種有利的改進(jìn)方案中，該粘合劑包含這樣的化合物，它平均每個(gè)分子具有在2和10之間的碳酸二酰亞胺基(Carbodiimidgruppen)。此外當(dāng)粘合劑是貯存穩(wěn)定的時(shí)，是有利的。
作為裝飾件可以有利地考慮聚合物、皮革、織物、發(fā)泡材料及/或其復(fù)合物。在此特別優(yōu)選的是地磚(Fliesen)形式的聚丙烯(PP)或由PP和聚醚砜樹脂(PES)構(gòu)成的混合物。
優(yōu)選的是，用于裝飾件使用的聚合物從聚酯、聚乙烯、對苯二酸脂(Teresphthalat)、聚醋酸纖維素(Polyacetat)、聚烯烴、如聚丙烯或聚氯乙烯，或者其共聚物組成的集合中選擇。
優(yōu)選地使用塑料或包含塑料的復(fù)合物(Verbundsystem)作為承載件。例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。
特別優(yōu)選的作為承載件使用的是由重量百分比為60-80％的木纖維、重量百分比為15-30％的聚酯纖維以及重量百分比為5-15的熱固性塑料的結(jié)合劑構(gòu)成的復(fù)合物。在此，酚醛樹脂(Phenolharze)以及丙烯酸脂結(jié)合劑(Acrylat-Bindemittel)適合于作為熱固性塑料的結(jié)合劑。
根據(jù)本發(fā)明，同樣提供了由熱壓的承載件和裝飾件構(gòu)成的模制件，其中待與承載件結(jié)合的表面至少局部地設(shè)置有熱固性塑料的粘合劑。關(guān)于粘合劑、承載件和裝飾件將參考關(guān)于本方法的實(shí)施。
優(yōu)選的是，根據(jù)本方法的模制件可以根據(jù)權(quán)利要求1至16的至少其中之一的方法來制造。
根據(jù)本發(fā)明的模制件作為在車輛構(gòu)造中的內(nèi)飾件使用。在此示例性的部件例如是門側(cè)部件、車頂內(nèi)飾件、儀表板或車體柱。


以下的附圖和例子用于進(jìn)一步地說明，然而它們僅僅具有示例性的特征而并不能覆蓋根據(jù)本發(fā)明的主題的整個(gè)范圍。
圖1示出了模制件在熱壓工具中的擠壓步驟。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的模制件的層壓過程。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，木纖維模制材料墊1在由上熱壓工具2和下熱壓工具3構(gòu)成的熱壓工具中被擠壓。在此，該擠壓在230℃下進(jìn)行30秒的時(shí)間。
可同時(shí)將被選出的、帶有具貯存穩(wěn)定性的粘合劑7的裝飾件6放入由上層壓工具4和下層壓工具5構(gòu)成的層壓工具中(見圖2)。
在熱壓過程結(jié)束之后，從壓力機(jī)中取出該部件并且放入層壓工具的層壓模具中(部件的余熱大約150℃)。接著，在20巴(bar)下進(jìn)行60秒的層壓操作。
在層壓過程結(jié)束之后，取出完成了層壓的模制件，并且再次開始前面的循環(huán)。
實(shí)施例1首先將一個(gè)木質(zhì)的墊子(Matte Lignoprop)(木纖維成形材料)放入標(biāo)準(zhǔn)熱壓工具中，并且在220℃下(或在超過200℃下)擠壓超過20秒。在擠壓之后，壓力機(jī)打開，并且將制造成的三維成型的承載件保留在熱壓工具中較長時(shí)間，直到承載件表面的溫度冷卻到低于150℃。
在留在壓力機(jī)的下部工具中的承載件上以精確配合的方式結(jié)合一個(gè)框架。待層壓的裝飾件位于該框架中，并且在其后側(cè)粘貼有粘合層，該層又朝向承載件的表面。在該標(biāo)準(zhǔn)熱壓工具中，在下部工具中具有孔，其是真空層壓所必須的。
啟動(dòng)真空層壓的過程并且?guī)в姓澈蠈拥难b飾件放到承載件的表面上，其中使用承載件的余熱對粘合劑進(jìn)行活化。粘合劑熔融并且均勻地分布在承載件的表面上。在承載件繼續(xù)冷卻期間，粘合劑完成反應(yīng)并且在此將裝飾件與熱固性塑料連接的承載件結(jié)合。在此例中真空層壓過程持續(xù)時(shí)間小于30s。
實(shí)施例2
首先將一個(gè)木質(zhì)的墊子(Matte Lignoprop)(木纖維成形材料)放入標(biāo)準(zhǔn)熱壓工具中，并且在超過200℃下擠壓大于30秒。在擠壓之后，壓力機(jī)打開，并且將三維成型的承載件放入冷的真空層壓工具中直到被冷卻到小于150℃的溫度。帶有粘合層的裝飾件位于該真空層壓工具的上部，該裝飾件然后借助真空層壓過程被放到承載件的表面上，其中利用承載件的余熱對粘合劑進(jìn)行活化。粘合劑熔融并且均勻地分布在承載件的表面上。在承載件繼續(xù)冷卻期間，粘合劑完成反應(yīng)并且在此將裝飾連接到熱固性塑料結(jié)合的承載件。在此說明的真空層壓過程持續(xù)時(shí)間小于30秒。
權(quán)利要求
1.用于制造模制件的方法，包括a)在熱壓工具中將半成品擠壓成為承載件，和b)通過利用承載件的余熱在承載件的至少一個(gè)表面上層壓至少一個(gè)裝飾件，該裝飾件在待與承載件結(jié)合的表面上至少局部地設(shè)置有熱固性塑料的粘合劑，其中該承載件在層壓過程中具有100至180℃范圍內(nèi)的溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，熱壓在大于等于200℃的溫度下進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，將用于層壓的承載件冷卻到介于130至170℃之間的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3其中之一所述的方法，其特征在于，所述層壓無需對承載件進(jìn)行單獨(dú)的加熱而進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的其中之一所述的方法，其特征在于，粘合劑以薄膜、纖維網(wǎng)或薄片的形式使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的其中之一所述的方法，其特征在于，粘合劑具有一反應(yīng)溫度，它小于熱壓工具的溫度并且高于室溫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6的其中之一所述的方法，其特征在于，粘合劑具有介于100和200℃之間的反應(yīng)溫度，優(yōu)選地介于120和160℃之間，并且特別優(yōu)選的是150℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7的其中之一所述的方法，其特征在于，粘合劑包括聚氨酯、自由基聚合的聚合體或其混合物構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，聚氨酯由二異氰酸鹽、聚醚二醇及/或聚酯二醇合成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9的其中之一所述的方法，其特征在于，粘合劑包含每個(gè)分子具有2至10個(gè)碳酸二酰亞胺基的化合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10的其中之一所述的方法，其特征在于，粘合劑是貯存穩(wěn)定的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11的其中之一所述的方法，其特征在于，使用由聚合物、皮革、織物、發(fā)泡材料及/或其復(fù)合物構(gòu)成的裝飾件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，聚合物選自聚酯、聚乙烯對苯二酸脂、聚醋酸纖維素、如聚丙烯或聚氯乙烯的聚烯烴，或者其共聚物的組合中。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13的其中之一的方法，其特征在于，使用塑料或包含塑料的復(fù)合物作為承載件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特征在于，使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物作為一種塑料。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特征在于，使用由重量百分比為60％至80％的木纖維，重量百分比為15％至30％的聚酯纖維以及重量百分比為5％至15％熱固性塑料的結(jié)合劑構(gòu)成的復(fù)合物。
17.一種由熱壓的承載件和裝飾件構(gòu)成的模制件，其中裝飾件待與承載件結(jié)合的表面至少局部地設(shè)置有熱固性塑料的粘合劑。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的模制件，其特征在于，承載件和裝飾件表面之間的粘合劑形成為薄膜、纖維網(wǎng)或薄片。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18的模制件，其特征在于，粘合劑具有一反應(yīng)溫度，它小于熱壓工具的溫度并且高于室溫。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19的其中之一的模制件，其特征在于，粘合劑具有介于100和200℃之間的反應(yīng)溫度，優(yōu)選的是介于120和160℃之間，并且特別優(yōu)選的是150℃。
21.根據(jù)權(quán)利要求17至20的其中之一所述的模制件，其特征在于，粘合劑由聚氨酯、自由基聚合的聚合體或其混合物構(gòu)成。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的模制件，其特征在于，聚氨酯由二異氰酸鹽、聚醚二醇及/或聚酯二醇合成。
23.根據(jù)權(quán)利要求17至22之一的模制件，其特征在于，至少一種裝飾件由聚合物、皮革、織物、發(fā)泡材料及/或其復(fù)合物構(gòu)成。
24.根據(jù)權(quán)利要求17至23之一的模制件，其特征在于，聚合物由聚酯、聚乙烯對苯二酸脂、聚醋酸纖維素或如聚丙烯或聚氯乙烯的聚烯烴構(gòu)成。
25.根據(jù)權(quán)利要求17至24之一的模制件，其特征在于，使用塑料或其復(fù)合物作為承載件。
26.根據(jù)權(quán)利要求17至25之一的模制件，其特征在于，塑料由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物構(gòu)成。
27.根據(jù)權(quán)利要求17至25之一的模制件，其特征在于，復(fù)合物由重量百分比為60至80的木纖維，重量百分比為15至30的聚酯纖維以及重量百分比為5至15的熱固性塑料的結(jié)合劑構(gòu)成。
28.根據(jù)權(quán)利要求1至16中至少其中之一的方法制造成的模制件。
29.根據(jù)權(quán)利要求17至28中至少其中之一所述的模制件的用途，其中將該模制件用作車輛結(jié)構(gòu)中的內(nèi)飾件，例如門側(cè)部件、車頂內(nèi)飾件、儀表板或儀器面板。
全文摘要
本發(fā)明涉及模制件、用于制造該模制件的方法及其應(yīng)用。用于制造模制件的方法包括以下步驟a)在熱壓工具中將半成品擠壓成為承載件，和b)利用承載件的余熱在承載件的至少一個(gè)表面上層壓至少一個(gè)裝飾件，該裝飾件在待與承載件結(jié)合的表面上至少局部地設(shè)置有熱固性塑料的粘合劑。
文檔編號B29C43/18GK1878646SQ200480032894
公開日2006年12月13日 申請日期2004年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月5日
發(fā)明者卡斯藤·尼科爾, 凱瑟林·瑞希爾, 喬成·伽山, 彼特·伽瑟 申請人:佛吉亞內(nèi)飾系統(tǒng)有限公司