CN114466766A - 含纤维复合材料和膨胀热塑性塑料的运载工具座椅 - Google Patents

含纤维复合材料和膨胀热塑性塑料的运载工具座椅 Download PDF

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U·格罗泽
F·鲍达赫
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Abstract

本发明涉及用于运载工具，优选用于陆路运载工具、水路运载工具和/或航空运载工具的座椅，其包括至少一个多层结构组件(1)，所述多层结构组件包括在每种情况下含有嵌在热塑性塑料中的纤维的至少一个第一复合材料层(6)和至少一个第二复合材料层(5)、和布置在它们之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层(7)；涉及其制造方法，所述方法包括至少下列步骤(A)提供至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层，它们在每种情况下含有嵌在热塑性塑料中的纤维，(B)将第一复合材料层热成型以形成下部座椅壳体，(C)将第二复合材料层热成型以形成上部座椅壳体，(D)将下部座椅壳体和上部座椅壳体布置在工具中以在两个座椅壳体之间形成缝隙，(E)将由热塑性塑料制成的发泡颗粒引入所述缝隙，和(F)将两个座椅壳体和发泡颗粒压制以获得所述座椅；以及涉及所述座椅在运载工具中，优选在陆路运载工具、水路运载工具和/或航空运载工具中的用途。

Description

含纤维复合材料和膨胀热塑性塑料的运载工具座椅
本发明涉及用于运载工具，优选用于陆路运载工具、用于水路运载工具和/或用于航空运载工具的座椅，其包括至少一个多层结构组件，所述多层结构组件包括在每种情况下含有嵌在热塑塑料中的纤维的至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层、和布置在它们之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层，涉及其制造方法，其包括至少下列步骤(A) 提供至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层，它们在每种情况下含有嵌在热塑性塑料中的纤维，(B) 将所述至少一个第一复合材料层热成型以形成下部座椅壳体，(C) 将所述至少一个第二复合材料层热成型以形成上部座椅壳体，(D) 将下部座椅壳体和上部座椅壳体布置在工具中以在两个座椅壳体之间形成缝隙，(E) 将由热塑性塑料制成的发泡颗粒引入所述缝隙，和(F) 将两个座椅壳体和发泡颗粒压制以获得所述座椅。此外，本发明涉及所述座椅在运载工具中，优选在陆路运载工具中、在水路运载工具中和/或在航空运载工具中的用途。
文献WO 2015/044099公开了一种多层结构组件，其包括第一纤维复合材料层和第二纤维复合材料层和布置在它们之间的发泡塑料层，其中第一纤维复合材料层和第二纤维复合材料层各自包括至少一个由嵌在基于热塑性塑料的基质中，特别是嵌在热塑性聚氨酯中的纤维材料组成的纤维层。此外，描述了一种制造组件的方法，其中提供第一纤维复合片材和第二纤维复合片材，将它们热成型以产生相应的纤维复合半成品，并将这些半成品布置在发泡工具中，以在半成品部件之间形成空腔。通过注入在缝隙中发泡的塑料混合物而填充这一空腔。所得发泡的泡沫芯的密度示出为50至600 kg/m3。此外，公开了这些结构组件作为车身部件的用途。
文献JP2019072859公开了一种具有高冲击韧性的夹层材料，其用于运输应用、作为建筑材料或用于家庭应用。为此，在两个增强热塑性塑料层之间嵌入热塑性泡沫材料层。作为热塑性塑料，尤其公开了基于丙烯的塑料。
运载工具中，特别是机动车辆中的座椅的当前结构包括各个部分，优选至少一个座位部分和至少一个靠背部分，它们各自具有由定为相应尺寸的金属管通过弯曲和焊接获得的框架。这种已知运载工具座椅的各个部件通过弹簧元件，特别是钢弹簧彼此连接。将通过注射成型获得的模制部件安置到这种金属框架上，随后施加聚氨酯泡沫材料层。然后将由材料制成的座椅覆盖物层压到整个结构上。座椅的后壁通常配有由注射成型材料制成的盖，该盖任选另外上漆。这样构造的缺点是重量大、使用大量组件、必须将许多不同的部件彼此连接以及在这样的座椅中存在许多不同材料的问题，这使得回收明显困难。
希望提供用于运载工具的座椅，所述座椅的特征在于与目前流行的设计趋势对应的细长构造方式。但是，同时，座椅必须满足当今适用的安全要求。此外，座椅应该具有数量减少的单件，并且总体上具有低的重量以及同时高的就座舒适度。用于座椅的材料的特征还应在于有利的燃烧行为和低排放（雾A和雾B）。
因此，本发明的目的是提供运载工具座椅，其特征在于与目前流行的设计趋势对应的细长构造方式，并同时满足当今适用的安全要求，特别是在机械可承受性方面。此外，座椅应该具有数量减少的单件，并且总体上具有低的重量以及同时高的就座舒适度。用于座椅的材料的特征还应在于有利的燃烧行为和低排放（雾A和雾B）。
根据本发明，通过用于运载工具，优选用于陆路运载工具、用于水路运载工具和/或用于航空运载工具的座椅实现这些目的，所述座椅包括至少一个多层结构组件，所述多层结构组件包括在每种情况下含有嵌在热塑性塑料中的纤维的至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层、和布置在它们之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层，其中在根据本发明的座椅的前侧和后侧上和/或在座椅的不同区域，例如靠背部分、座位部分和连接靠背部分与座位部分的区域中存在数量不相同的第一复合材料层和第二复合材料层。
根据本发明，也通过用于运载工具，优选用于陆路运载工具、用于水路运载工具和/或用于航空运载工具的座椅实现这些目的，所述座椅包括至少一个多层结构组件，所述多层结构组件包括在每种情况下含有嵌在热塑性塑料中的纤维的至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层、和布置在它们之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层，其中所述纤维在每种情况下是单向取向连续纤维，且所述至少一个第一层中和/或所述至少一个第二层中的单向取向连续纤维在根据本发明的座椅的不同部件中彼此平行排列或彼此成30°至130°的角度排列，其中各个角度可以不同。
也通过用于运载工具，优选用于陆路运载工具、用于水路运载工具和/或用于航空运载工具的根据本发明的座椅实现这些目的，所述座椅包括至少一个多层结构组件，所述多层结构组件包括在每种情况下含有嵌在热塑性塑料中的纤维的至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层、和布置在它们之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层。
此外，通过用于制造相应座椅的根据本发明的方法实现这些目的，其包括至少下列步骤：
(A) 提供至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层，它们在每种情况下含有在每种情况下嵌在热塑性塑料中的纤维，
(B) 将所述至少一个第一复合材料层热成型以形成下部座椅壳体，
(C) 将所述至少一个第二复合材料层热成型以形成上部座椅壳体，
(D) 将下部座椅壳体和上部座椅壳体布置在工具中以在两个座椅壳体之间形成缝隙，
(E) 将由热塑性塑料组成的发泡颗粒引入所述缝隙，和
(F) 将两个座椅壳体和发泡颗粒压制以获得所述座椅。
也通过根据本发明的座椅在运载工具中，优选在陆路运载工具中、在水路运载工具中和/或在航空运载工具中的用途实现这些目的。
下面详细描述本发明。
本发明涉及用于运载工具，优选用于陆路运载工具、用于水路运载工具和/或用于航空运载工具的座椅，其包括至少一个多层结构组件，所述多层结构组件包括在每种情况下含有嵌在热塑性塑料中的纤维的至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层、和布置在它们之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层。
根据本发明的座椅通常适用于本领域技术人员已知的各种运载工具，特别是适用于陆路运载工具、适用于水路运载工具和/或适用于航空运载工具。陆路运载工具的根据本发明的实例是机动车辆、载货车辆。水路运载工具的根据本发明的实例是船舶、渡船和游轮。航空运载工具的根据本发明的实例是飞机和直升机。根据本发明的座椅在此可布置在各自运载工具中存在的各种位置，例如作为驾驶员座椅或飞行员座椅或作为乘客座椅。
根据本发明的座椅包括至少一个多层结构组件。
在一个可能的实施方案中，根据本发明的座椅包括多于一个，即两个、三个、四个或更多个相应的多层结构组件。例如，根据本发明的座椅中的相应结构部件可形成座位部分，且另一相应构造的结构部件可形成靠背部分。在这一实施方案中，存在的结构部件通过本领域技术人员已知的连接件，例如使用铰链或弹簧彼此连接。
在一个优选实施方案中，本发明涉及根据本发明的座椅，其中所述座椅由相应成形的多层结构组件组成。在这一优选实施方案中，根据本发明的座椅一体制成，即整个座椅由适当成形的多层结构组件组成。
在本发明的另一个优选的实施方案中，多层结构组件因此包括靠背部分、座位部分和连接靠背部分与座位部分的区域。在另一个优选的实施方案中，多层结构组件由靠背部分、座位部分和连接靠背部分与座位部分的区域组成。
根据本发明的座椅通常可具有本领域技术人员认为合适的各种尺寸。根据本发明的座椅的宽度为例如380至495 mm，优选440至450 mm。根据本发明的座椅的高度为例如900至1200 mm，优选910至930 mm。根据本发明的座椅的深度为例如500至700 mm，优选620至640 mm。
布置在所述至少一个第一复合材料层和所述至少一个第二复合材料层之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层的厚度通常为2至300 mm，优选5至150 mm，特别优选10至100 mm。根据本发明，该层的厚度可在整个座椅上相同。在根据本发明的另一个实施方案中，该层的厚度并非在整个座椅上相同，而是以最大厚度的50%为差值变化。
根据本发明可能和优选的是，座位部分的布置在所述至少一个第一复合材料层和所述至少一个第二复合材料层之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层的厚度在背向连接区域的一侧上，即在座位部分的下端处，小于在连接区域附近的厚度。此外优选的是，靠背部分的布置在所述至少一个第一复合材料层和所述至少一个第二复合材料层之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层的厚度在背向连接区域的一侧上，即在靠背部分的上端处，小于在连接区域附近的厚度。
根据本发明的座椅的座位部分和靠背部分之间的角度通常可采用本领域技术人员认为合适的所有值；例如，根据本发明的座椅的座位部分和靠背部分之间的角度为80°至150°，优选100°至110°。
根据本发明的座椅的厚度，特别是座位部分的厚度、靠背部分的厚度和/或连接座位部分与靠背部分的区域的厚度通常可采用本领域技术人员认为合适的各种值；例如，根据本发明的座椅的厚度，特别是座位部分的厚度、靠背部分的厚度和/或连接座位部分与靠背部分的区域的厚度为5至200 mm，优选10至50 mm。
根据本发明可能和优选的是，根据本发明的座椅的厚度并非在整个组件上相同，而是在上述限值内变化。特别优选的是，座位部分的在背向连接区域的一侧上，即在座位部分的下端处的厚度小于在连接区域附近的厚度。此外优选的是，靠背部分的在背向连接区域的一侧上，即在靠背部分的上端处的厚度小于在连接区域附近的厚度。根据本发明的座椅中存在的区域也可在不同位置被制成不同厚度，例如以便被制成在使用过程中和/或在事故中座椅变形的情况下在特定位置更稳定或更不稳定。根据本发明的座椅中的在此描述的位置处的厚度差在此为例如2至80%，优选20至40%。
根据本发明的座椅，特别是存在的个别区域，例如座位部分、靠背部分和连接座位部分与靠背部分的区域，通常可具有本领域技术人员认为合适的各种形状，例如标准座椅或运动座椅。
此外根据本发明可能的是，在根据本发明的座椅中，特别是在存在的个别区域，例如座位部分、靠背部分和连接座位部分与靠背部分的区域中存在缺口，即相应区域并非由上述材料连续形成，而是存在空缺区域，例如以便减轻重量和/或实现或改善运载工具驾驶员的向后透视。这些缺口在一个优选实施方案中占据各自组件的面积的2%至50%，优选5%至20%。
除本文明确描述的根据本发明的座椅的组件，特别是根据本发明的结构部件外，该座椅通常可具有本领域技术人员已知的所有其它安装部件、连接件、装置等。此处的实例是保持***，特别是安全带、传感器、用于将根据本发明的座椅固定在运载工具上的装置、电连接件、头枕、座椅加热***。
根据本发明的座椅中存在的结构组件包括至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层，它们在每种情况下含有嵌在热塑性塑料中的纤维。
根据本发明，含有嵌在热塑性塑料中的纤维并且为本领域技术人员已知的各种复合材料通常可用于上述至少一个第一层和至少一个第二层。
作为纤维，根据本发明可使用本领域技术人员已知的所有纤维，其例如选自连续纤维、纺织扁平结构，特别是机织物，及其混合物。
根据本发明，热塑性塑料优选选自聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）、热塑性聚氨酯、丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），特别优选聚碳酸酯，非常特别优选均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯。
在本发明的一个优选实施方案中，含有连续纤维的复合材料分别用于所述至少一个第一层和所述至少一个第二层，其中连续纤维在各自的层内单向取向并嵌在基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料中。
在这一优选实施方案中，纤维在各自的复合材料层中的体积比例为10至80体积%，特别优选20至30体积%，非常特别优选30至60体积%。
对本发明而言，术语“连续纤维”用于区别于同样为本领域技术人员已知的短纤维或长纤维。连续纤维通常在复合材料层的整个长度上延伸。术语连续纤维来源于这样的事实：这些纤维以卷绕在辊上的形式存在并优选在各个复合材料层的制造过程中退卷并用塑料浸渍，以使得除偶尔断裂或卷材更换外，它们的长度通常与制成的复合材料层的长度基本一致。
在根据本发明存在的复合材料层中优选存在连续纤维。根据本发明，存在的连续纤维优选选自玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、塑料纤维、特种纤维及其混合物，特别是碳纤维和/或玻璃纤维。
用作连续纤维的塑料纤维更优选选自液晶聚合物纤维、芳族聚酰胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚醚酮纤维、聚醚醚酮纤维、聚醚酰亚胺纤维及其混合物。
非常特别优选使用具有大于240 GPa，优选大于245 GPa，特别优选250 GPa或更高的E模量的碳纤维作为连续纤维。这样的碳纤维可购得，例如以Pyrofil为名购自Mitsubishi Rayon CO., Ltd.公司。实践试验已表明，这些碳纤维的特征在于在加工过程中特别好的可铺展性以得到根据本发明的复合材料层。
在一个优选实施方案中，本发明涉及根据本发明的座椅，其中纤维是在各自的层内单向取向的连续纤维。
对本发明而言，“单向”是指连续纤维就长度而言基本指向一个方向，因此具有相同的延伸方向。在此，“基本单向”是指最多5%的纤维延伸方向的偏差是可能的。但是，纤维延伸方向的偏差优选明显低于3%，特别优选明显低于1%。
根据本发明存在的所述至少一个第一层和所述至少一个第二层各自通常具有30至1000 µm，优选50至500 µm，特别优选80至300 µm的厚度。
根据本发明使用的所述至少一个第一层和所述至少一个第二层可使用本领域技术人员已知用于制造纤维复合材料的常规方法制造。
在本发明的一个优选实施方案中，存在的复合材料层可通过在施加压力-剪切-振动的情况下将熔融的基于聚碳酸酯的塑料施加到预热的连续纤维带上制造。这样的制造方法描述在DE 10 2011 005 462 B3中。根据本发明，连续纤维带被理解为是指已集合在一起的许多粗纱，其中粗纱是许多连续纤维的无捻束。
在一个优选实施方案中，本发明涉及根据本发明的座椅，其中所述复合材料中的纤维，优选连续纤维嵌在基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料中。
对本发明而言，基于聚碳酸酯的塑料被理解为是指含有至少50重量%，优选至少60重量%，更优选至少70重量%，特别是至少80重量%，特别优选至少90重量%，非常特别优选至少95重量%，特别是至少97重量%的聚碳酸酯的塑料。换言之，对本发明而言，基于聚碳酸酯的塑料可含有最多50重量%，优选最多40重量%，优选最多30重量%，特别是最多20重量%，特别优选最多10重量%，非常特别优选最多5重量%，特别是最多3重量%的一种或多种不同于聚碳酸酯的塑料作为共混搭档。
在一个特定实施方案中，基于聚碳酸酯的塑料基本，特别是在100重量%的程度上，由聚碳酸酯组成。
当在本发明中提到聚碳酸酯时，这也是指各种聚碳酸酯的混合物。此外，术语聚碳酸酯在此用作上位概念并因此包括均聚碳酸酯和共聚碳酸酯。聚碳酸酯也可以已知方式是线性或支化的。
在本发明的一个特定实施方案中，基于聚碳酸酯的塑料在70重量%、80重量%、90重量%的程度上或基本上，特别是在100重量%的程度上由线性聚碳酸酯组成。
聚碳酸酯可由二酚、碳酸衍生物、任选链终止剂和支化剂以已知方式制造。
关于聚碳酸酯制造的细节自从至少大约40年前已经是本领域技术人员公知的。在此可以参考例如D. Freitag, U. Grigo, P.R. Müller, H. Nouvertné, BAYER AG,Polycarbonates in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 第11卷, 第2版, 1988, 第648-718页，和参考U. Grigo, K. Kirchner和P.R. Müller "Polycarbonate", Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, 第31卷, Polycarbonate,Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag München, Wien1992, 第117至299页。
例如通过二酚与羰基卤，优选光气，和/或与芳族二羧酸二卤，优选苯二羧酸二卤通过相界面法的反应来制备芳族聚碳酸酯，其中任选使用链终止剂并任选使用三官能或大于三官能支化剂。同样可以通过熔体聚合法通过二酚与例如碳酸二苯酯的反应来制备。适用于制备聚碳酸酯的二酚是例如氢醌、间苯二酚、二羟基联苯、双(羟苯基)链烷、双(羟苯基)环烷、双(羟苯基)硫醚、双(羟苯基)醚、双(羟苯基)酮、双(羟苯基)砜、双(羟苯基)亚砜、α,α'-双(羟苯基)二异丙基苯、衍生自靛红衍生物或酚酞衍生物的苯并吡咯酮（phtalimidine），以及它们的在环上烷基化、在环上芳基化和在环上卤化的化合物。
优选使用的二酚是基于邻苯二甲酰亚胺的那些，例如2-芳烷基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺或2-芳基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺，如2-苯基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺、2-烷基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺，如2-丁基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺、2-丙基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺、2-乙基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺或2-甲基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺，以及基于在氮处被取代的靛红的二酚，如3,3-双(4-羟苯基)-1-苯基-1H-吲哚-2-酮或2,2-双(4-羟苯基)-1-苯基-1H-吲哚-3-酮。
优选的二酚是4,4'-二羟基苯酚、2,2-双(4-羟苯基)丙烷（双酚A）、2,4-双(4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(4-羟苯基)-对-二异丙基苯、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、二甲基双酚A、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)甲烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)砜、2,4-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)-对-二异丙基苯和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷。
特别优选的二酚是2,2-双(4-羟苯基)丙烷（双酚A）、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷和二甲基双酚A。
例如在US-A 3 028 635、US-A 2 999 825、US-A 3 148 172、US-A 2 991 273、USA 3 271 367、US-A 4 982 014和US-A 2 999 846、DE-A 1 570 703、DE-A 2 063 050、DE-A2 036 052、DE-A 2 211 956和DE-A 3 832 396、FR-A 1 561 518、专著H. Schnell,Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York1964以及JP-A 620391986、JP-A 620401986和JP-A 1055501986中描述了这些和其它合适的二酚。
在均聚碳酸酯的情况下，仅使用一种二酚，在共聚碳酸酯的情况下，使用多种二酚。
合适的碳酸衍生物的实例是光气或碳酸二苯酯。
可用于制备聚碳酸酯的合适的链终止剂是单酚。合适的单酚是例如苯酚本身、烷基酚，如甲酚、对-叔丁基苯酚、枯基苯酚及其混合物。
优选的链终止剂是被直链或支化，优选未取代的C1至C30-烷基或被叔丁基单取代或多取代的酚。特别优选的链终止剂是苯酚、枯基苯酚和/或对-叔丁基苯酚。所用链终止剂的量优选是基于在每种情况中使用的二酚摩尔数计的0.1至5摩尔%。可在与碳酸衍生物反应之前、之中或之后加入链终止剂。
合适的支化剂是聚碳酸酯化学中已知的三官能或大于三官能的化合物，特别是具有三个或多于三个酚式OH基团的那些。
合适的支化剂是例如1,3,5-三(4-羟苯基)苯、1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷、三(4-羟苯基)苯基甲烷、2,4-双(4-羟苯基异丙基)苯酚、2,6-双(2-羟基-5'-甲基苄基)-4-甲基苯酚、2-(4-羟苯基)-2-(2,4-二羟苯基)丙烷、四(4-羟苯基)甲烷、四(4-(4-羟苯基异丙基)苯氧基)甲烷和1,4-双((4',4-二羟基三苯基)甲基)苯和3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚。
任选使用的支化剂的量优选为基于在每种情况中使用的二酚摩尔数计的0.05摩尔%至3.00摩尔%。支化剂可与二酚和链终止剂一起预先装载在碱性水相中或以溶解在有机溶剂中的形式在光气化之前加入。在酯交换法的情况下，支化剂与二酚一起使用。
特别优选的聚碳酸酯是基于双酚A的均聚碳酸酯、基于1,3-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的均聚碳酸酯和基于这两种单体双酚A和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的共聚碳酸酯。
此外，也可使用共聚碳酸酯。为了制备这些共聚碳酸酯，可以使用基于所用二酚的总量计1至25重量%，优选2.5至25重量%，特别优选2.5至10重量%的具有羟基芳氧基端基的聚二有机硅氧烷。这些是已知的（US 3,419,634、US-PS 3,189,662、EP 0 122 535、US 5,227,449）并可通过文献中已知的方法制备。同样合适的是含聚二有机硅氧烷的共聚碳酸酯；含聚二有机硅氧烷的共聚碳酸酯的制备描述在例如DE-A 3 334 782中。
聚碳酸酯可单独存在或作为聚碳酸酯的混合物存在。也可以与一种或多种作为共混搭档的不同于聚碳酸酯的聚合物一起使用聚碳酸酯或聚碳酸酯混合物。
作为共混搭档，可以使用聚酰胺、聚酯，特别是聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚交酯、聚醚、热塑性聚氨酯、聚缩醛、含氟聚合物，特别是聚偏二氟乙烯，聚醚砜、聚烯烃，特别是聚乙烯和聚丙烯，聚酰亚胺、聚丙烯酸酯，特别是聚甲基丙烯酸(甲基)酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚酮、聚芳基醚酮、苯乙烯聚合物，特别是聚苯乙烯，苯乙烯共聚物，特别是苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和聚氯乙烯。
此外，任选包含最多10.0重量%，优选0.10至8.0重量%，特别优选0.2至3.0重量%的其它常规添加剂。
适用于本发明的添加剂例如选自阻燃剂、防滴落剂、热稳定剂、脱模剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、抗静电剂、荧光增白剂、光散射剂、着色剂如颜料，包括无机颜料、炭黑和/或染料，无机填料及其混合物。这些添加剂可单独或也可以混合物形式加入。
如常规添加到聚碳酸酯中的这种添加剂描述在例如EP-A 0 839 623、WO-A 96/15102或EP-A 0 500 496中。
根据本发明优选使用的基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料通常具有确保根据本发明的良好可加工性的熔体粘度。在一个优选实施方案中，所用的基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料具有100至2000 Pa*s，更优选130至1300 Pa*s的熔体粘度。使用根据2014年4月的ISO 11443的高压毛细管流变仪进行熔体粘度的测定。
根据本发明优选使用的基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料通常具有确保根据本发明的良好可加工性的分子量。在一个优选实施方案中，所用的基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料具有24000至33000 g/mol，更优选26000至31000 g/mol的分子量。通过根据2018年03月的DIN EN ISO/IEC 17025的GPC分析进行分子量的测定。
根据本发明存在的所述至少一个第一复合材料层和所述至少一个第二复合材料层在每种情况下可具有对称或不对称结构。在本文中，“对称”是指存在的连续纤维从两侧嵌在基本相同量的热塑性塑料中。在本文中，“不对称”是指存在的连续纤维从两侧嵌在不同量的热塑性塑料中，以致连续纤维更靠近第一层的一侧的表面而非第一层的另一侧的表面。
在一个优选实施方案中，本发明涉及根据本发明的座椅，其中在每种情况下多于一个第一复合材料层或多于一个第二复合材料层彼此叠置存在。例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个第一复合材料层和1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个第二复合材料层可存在于根据本发明的座椅中。
本发明涉及用于运载工具，优选用于陆路运载工具、用于水路运载工具和/或用于航空运载工具的座椅，其包括至少一个多层结构组件，所述多层结构组件包括在每种情况下含有嵌在热塑性塑料中的纤维的至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层、和布置在它们之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层，其中在根据本发明的座椅的前侧和后侧上和/或在座椅的不同区域，例如靠背部分、座位部分和连接靠背部分与座位部分的区域中存在数量不相同的第一复合材料层和第二复合材料层，即存在不同数量的第一层和第二层，即数量相差至少1。
在根据本发明的座椅的前侧和后侧上的不同层数相应地导致这些组件的厚度不同。
例如可能的是，在根据本发明的座椅的后侧上存在的第二复合材料层多于在根据本发明的座椅的前侧上存在的第一层，或在根据本发明的座椅的前侧上存在的第一复合材料层多于在根据本发明的座椅的后侧上存在的第二层。在根据本发明的座椅的一侧上存在比根据本发明的座椅的另一侧上多的复合材料层改进例如座椅的机械性质，特别是在其使用过程中或在事故中意外变形的情况下。
根据本发明也可能和优选的是，在根据本发明的座椅的特定区域中，例如在靠背部分、座位部分和/或连接靠背部分与座位部分的区域中，在根据本发明的座椅的后侧上存在的第二复合材料层多于在前侧的相应区域中存在的第一层。例如，特别优选的是在连接靠背部分与座位部分的区域中在后侧上存在的第二复合材料层多于在前侧的相应区域中存在的第一复合材料层。
对本发明而言，“多于”是指在座椅的一侧上存在比相反侧上多至少一个层。
本发明的一个特别优选的实施方案因此涉及根据本发明的座椅，其中在连接区域中在一侧上，优选在后侧上存在比另一侧，优选前侧上多至少一个含纤维的复合材料层。
更优选地，在根据本发明的座椅的后侧上存在3至30，特别优选5至15，特别是2至8，非常特别优选3至5个第二复合材料层。
在根据本发明的座椅的前侧上存在优选1至10，特别优选1至7，特别是3至5或1至3个第一复合材料层。
更优选地，在根据本发明的座椅的后侧上存在3至30，特别优选5至15，特别是2至8，非常特别优选3至5个第二复合材料层，而在根据本发明的座椅的前侧上存在优选1至10，特别优选1至7，特别是3至5或1至3个第一复合材料层，其中在每种情况下在后侧上存在的第二层比前侧上存在的第一层多至少一个。
更优选地，在根据本发明的座椅的后侧的特定区域，例如靠背部分、座位部分和/或连接靠背部分与座位部分的区域中，尤其在连接靠背部分与座位部分的区域中，存在3至20，优选5至15个第二复合材料层，而在根据本发明的座椅的相应区域的前侧上存在1至10，优选3至10个第一复合材料层，其中在每种情况下在后侧上存在的第二层比前侧上存在的第一层多至少一个。
更优选地，在一侧，即后侧或前侧的特定区域，例如靠背部分、座位部分和/或连接靠背部分与座位部分的区域中，尤其在接靠背部分与座位部分的区域中，存在比同一侧的各自其它区域中多的复合材料层。例如，在根据本发明的座椅的座椅的一侧的上述区域之一中存在3至20，优选5至15个复合材料层，而在座椅的同一侧的其它区域中存在1至10，优选3至5个复合材料层，其中在每种情况下在第一个提到的区域中存在的层数比其它区域中的层数多至少一个。
特别优选在每种情况下在根据本发明的座椅的前侧的连接靠背部分与座位部分的区域中存在的第一复合材料层多于在前侧的其它区域，即座位部分或靠背部分中存在的第二层。
更优选地，在每种情况下在根据本发明的座椅的后侧的连接靠背部分与座位部分的区域中存在的第二复合材料层多于在后侧的其它区域，即座位部分或靠背部分中。
如果在根据本发明的座椅中存在多于一个复合材料层，则可以这样布置存在的层，以使其中存在的连续纤维平行延伸，即两个彼此叠置的层的连续纤维之间的角度基本为0°。
此外可能和优选的是，如果存在多于一个复合材料层，则这样布置存在的层，以使其中存在的连续纤维并非平行延伸，即两个相应不同层的连续纤维之间的角度基本不为0°。
进一步优选的是在每种情况下多于一个第一复合材料层或多于一个第二复合材料层彼此叠置存在于根据本发明的座椅中，并且相邻层中的连续纤维彼此成30°至130°的角度。
例如，根据本发明的座椅的相邻层中和/或不同组件的所述至少一个第一层和所述至少一个第二层中的连续纤维可彼此成30°、40°、45°、50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°或130°的角度。在此，该取向可在每种情况下偏离上述指导值± 5°，优选± 3°，更优选± 1°。
特别优选在根据本发明的座椅中存在更多的第一层或更多的第二层，其中相应相邻层的单向取向连续纤维优选彼此成60至120°，优选80至100°，例如80°、90°或100°的角度。
根据本发明，根据本发明的座椅的所述至少一个第一层中和/或所述至少一个第二层中和/或不同部分，即座位部分、靠背部分和/或连接座位部分与靠背部分的区域中的单向取向连续纤维更优选彼此平行排列或彼此成30°至130°的角度排列，其中各个角度可以不同，优选不同，即相差例如5°至120°。
根据本发明，单向取向连续纤维相对于彼此的不同取向优选仅在前侧和/或后侧的一部分上延伸。此外，第一层和第二层的不同数量优选仅在前侧和/或后侧的一部分上延伸。
根据本发明，通过这些优选和特别优选的实施方案确保根据本发明的座椅在特定的特别承受应力的区域中的提高的稳定性。
本发明因此还涉及用于运载工具，优选用于陆路运载工具、用于水路运载工具和/或用于航空运载工具的根据本发明的座椅，其包括至少一个多层结构组件，所述多层结构组件包括在每种情况下含有嵌在热塑性塑料中的纤维的至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层、和布置在它们之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层，
其中所述纤维在每种情况下是单向取向连续纤维，且根据本发明的座椅的所述至少一个第一层中和/或所述至少一个第二层中和/或不同部分中的单向取向连续纤维彼此平行排列或彼此成30°至130°的角度排列，其中各个角度可能不同，优选不同，即相差例如5°至120°。
更优选地，本发明涉及用于运载工具，优选用于陆路运载工具、用于水路运载工具和/或用于航空运载工具的根据本发明的座椅，其包括至少一个多层结构组件，所述多层结构组件包括在每种情况下含有嵌在热塑性塑料中的纤维的至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层、和布置在它们之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层，其中所述纤维在每种情况下是单向取向连续纤维，其中在根据本发明的座椅的前侧和后侧上和/或在座椅的不同区域，例如靠背部分、座位部分和连接靠背部分与座位部分的区域中存在数量不相同的第一复合材料层和第二复合材料层
和/或
根据本发明的座椅的所述至少一个第一层中和/或所述至少一个第二层中和/或不同部分中的单向取向连续纤维彼此平行排列或彼此成30°至130°的角度排列，其中各个角度可能不同，优选不同，即相差例如5°至120°。
如果根据本发明存在多于一个第一层或多于一个第二层，则各自的层在构造上可基本相同或不同，优选基本相同。
对本发明而言，措辞“复合材料的相应层的基本相同的构造”被理解为是指选自化学组成、纤维体积含量和层厚度的至少一个特征相同。根据本发明，“化学组成”被理解为是指复合材料的塑料基质的化学组成、连续纤维的化学组成和/或纤维浆料的组成。
根据本发明的座椅中存在的所述至少一个多层结构组件包括在所述至少一个第一复合材料层和所述至少一个第二复合材料层之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层。
基本上，根据本发明可使用本领域技术人员已知的各种发泡热塑性塑料。
在一个优选实施方案中，根据本发明的座椅中存在的发泡热塑性塑料是并非首先在第一复合材料层和第二复合材料层之间由相应的前体化合物形成并发泡的塑料。根据本发明，优选将完全发泡的热塑性塑料在根据本发明的座椅的制造过程中引入第一复合材料层和第二复合材料层之间并与这些层接合。
根据本发明存在的发泡热塑性塑料优选选自聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯、聚交酯、聚醚、热塑性聚氨酯、聚缩醛、含氟聚合物、聚醚砜、聚烯烃，特别是聚乙烯和聚丙烯，聚酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚酮、聚芳基醚酮、苯乙烯聚合物，特别是聚苯乙烯，苯乙烯共聚物，特别是苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其混合物。
根据本发明，基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的发泡塑料优选作为发泡热塑性塑料存在。
由于基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料优选用作发泡热塑性塑料且复合材料中的纤维，优选连续纤维优选同样嵌在基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料中，根据本发明成功地提供可特别有利且高效地回收的结构部件。
存在的发泡热塑性塑料，特别是发泡的基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料的密度通常为0.03至0.7 g/cm3，优选0.15至0.5 g/cm3，特别优选0.2至0.25 g/cm3。
对于根据本发明使用的颗粒，基于聚碳酸酯的塑料对本发明而言被理解为是指含有至少50重量%，优选至少60重量%，更优选至少70重量%，特别是至少80重量%，特别优选至少90重量%，非常特别优选至少95重量%，特别是至少97重量%的聚碳酸酯的塑料。换言之，对本发明而言，基于聚碳酸酯的塑料可含有最多50重量%，优选最多40重量%，更优选最多30重量%，特别是最多20重量%，特别优选最多10重量%，非常特别优选最多5重量%，特别是最多3重量%的一种或多种不同于聚碳酸酯的聚合物作为共混搭档。
在一个特定实施方案中，用于发泡颗粒的基于聚碳酸酯的塑料基本，特别是在100重量%的程度上，由聚碳酸酯组成。
在本发明的一个特定实施方案中，基于聚碳酸酯的塑料在70重量%、80重量%、90重量%的程度上或基本上，特别是在100重量%的程度上由线性聚碳酸酯组成。
聚碳酸酯可由二酚、碳酸衍生物、任选链终止剂和支化剂以已知方式制备。
关于聚碳酸酯制备的细节自从至少大约40年前已经是本领域技术人员公知的。上文已提到相应的文献参考。聚碳酸酯的制备本身是本领域技术人员已知的并同样已在上文描述。
适用于制备聚碳酸酯的二酚是例如氢醌、间苯二酚、二羟基联苯、双(羟苯基)链烷、双(羟苯基)环烷、双(羟苯基)硫醚、双(羟苯基)醚、双(羟苯基)酮、双(羟苯基)砜、双(羟苯基)亚砜、α,α'-双(羟苯基)二异丙基苯、衍生自靛红衍生物或酚酞衍生物的苯并吡咯酮，以及它们的在环上烷基化、在环上芳基化和在环上卤化的化合物。
优选使用的二酚是基于邻苯二甲酰亚胺的那些，例如2-芳烷基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺或2-芳基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺，如2-苯基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺、2-烷基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺，如2-丁基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺、2-丙基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺、2-乙基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺或2-甲基-3,3'-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺，以及基于在氮处被取代的靛红的二酚，如3,3-双(4-羟苯基)-1-苯基-1H-吲哚-2-酮或2,2-双(4-羟苯基)-1-苯基-1H-吲哚-3-酮。
优选的二酚是4,4'-二羟基联苯、2,2-双(4-羟苯基)丙烷（双酚A）、2,4-双(4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(4-羟苯基)-对-二异丙基苯、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、二甲基双酚A、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)甲烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)砜、2,4-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)-对-二异丙基苯和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷。
特别优选的二酚是2,2-双(4-羟苯基)丙烷（双酚A）、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷和二甲基双酚A。
例如在US-A 3 028 635、US-A 2 999 825、US-A 3 148 172、US-A 2 991 273、US-A 3 271 367、US-A 4 982 014和US-A 2 999 846、DE-A 1 570 703、DE-A 2 063 050、DE-A2 036 052、DE-A 2 211 956和DE-A 3 832 396、FR-A 1 561 518、专著H. Schnell,Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York1964以及JP-A 620391986、JP-A 620401986和JP-A 1055501986中描述了这些和其它合适的二酚。
在均聚碳酸酯的情况下，仅使用一种二酚，在共聚碳酸酯的情况下，使用多种二酚。
合适的碳酸衍生物的实例是光气或碳酸二苯酯。
可用于制备聚碳酸酯的合适的链终止剂是单酚。合适的单酚是例如苯酚本身、烷基酚，如甲酚、对-叔丁基苯酚、枯基苯酚及其混合物。
优选的链终止剂是被直链或支化，优选未取代的C1至C30-烷基或被叔丁基单取代或多取代的酚。特别优选的链终止剂是苯酚、枯基苯酚和/或对-叔丁基苯酚。所用链终止剂的量优选是基于在每种情况中使用的二酚摩尔数计的0.1至5摩尔%。可在与碳酸衍生物反应之前、之中或之后加入链终止剂。
合适的支化剂是聚碳酸酯化学中已知的三官能或大于三官能的化合物，特别是具有三个或多于三个酚式OH基团的那些。
合适的支化剂是例如1,3,5-三(4-羟苯基)苯、1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷、三(4-羟苯基)苯基甲烷、2,4-双(4-羟苯基异丙基)苯酚、2,6-双(2-羟基-5'-甲基苄基)-4-甲基苯酚、2-(4-羟苯基)-2-(2,4-二羟苯基)丙烷、四(4-羟苯基)甲烷、四(4-(4-羟苯基异丙基)苯氧基)甲烷和1,4-双((4',4-二羟基三苯基)甲基)苯和3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚。
任选使用的支化剂的量优选为基于在每种情况中使用的二酚摩尔数计的0.05摩尔%至3.00摩尔%。支化剂可与二酚和链终止剂一起预先装载在碱性水相中或以溶解在有机溶剂中的形式在光气化之前加入。在酯交换法的情况下，支化剂与二酚一起使用。
特别优选的聚碳酸酯是基于双酚A的均聚碳酸酯、基于1,3-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的均聚碳酸酯和基于这两种单体双酚A和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的共聚碳酸酯。
此外，也可使用共聚碳酸酯。为了制备这些共聚碳酸酯，可以使用基于所用二酚的总量计1至25重量%，优选2.5至25重量%，特别优选2.5至10重量%的具有羟基芳氧基端基的聚二有机硅氧烷。这些是已知的（US 3,419,634、US-PS 3,189,662、EP 0 122 535、US 5,227,449）并可通过文献中已知的方法制备。含聚二有机硅氧烷的共聚碳酸酯同样合适；含聚二有机硅氧烷的共聚碳酸酯的制备描述在例如DE-A 3 334 782中。
聚碳酸酯可单独存在或作为聚碳酸酯的混合物存在。也可以与一种或多种作为共混搭档的不同于聚碳酸酯的塑料一起使用聚碳酸酯或聚碳酸酯混合物。
作为共混搭档，可以使用聚酰胺、聚酯，特别是聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚交酯、聚醚、热塑性聚氨酯、聚缩醛、含氟聚合物，特别是聚偏二氟乙烯，聚醚砜、聚烯烃，特别是聚乙烯和聚丙烯，聚酰亚胺、聚丙烯酸酯，特别是聚(甲基)甲基丙烯酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚酮、聚芳基醚酮、苯乙烯聚合物，特别是聚苯乙烯，苯乙烯共聚物，特别是苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和聚氯乙烯。
此外，任选包含最多10.0重量%，优选0.10至8.0重量%，特别优选0.2至3.0重量%的其它常规添加剂。
根据本发明合适的添加剂例如选自阻燃剂、防滴落剂、热稳定剂、脱模剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、抗静电剂、荧光增白剂、光散射剂、着色剂如颜料，包括无机颜料、炭黑和/或染料，无机填料及其混合物。这些添加剂可单独或也可以混合物的形式加入。
如常规添加到聚碳酸酯中的这种添加剂描述在例如EP-A 0 839 623、WO-A 96/15102或EP-A 0 500 496中。
根据本发明优选用于发泡颗粒的基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料通常具有确保根据本发明的良好可加工性的熔体粘度。在一个优选实施方案中，所用的基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料具有100至2000 Pa*s，更优选130至1300 Pa*s的熔体粘度。使用根据2014年04月的ISO 11443的高压毛细管流变仪进行熔体粘度的测定。
根据本发明优选使用的基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料通常具有确保根据本发明的良好可加工性的分子量。在一个优选实施方案中，所用的基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料具有24000至33000 g/mol，更优选26000至31000 g/mol的分子量。通过根据2018年03月的DIN EN ISO/IEC 17025的GPC分析进行分子量的测定。
在一个优选实施方案中，本发明涉及根据本发明的座椅，其中在第一和/或第二复合材料层的外侧上存在至少一个保护涂层、装饰涂层、改进触感的涂层和/或改进就座舒适度的涂层。
相应涂层本身是本领域技术人员已知的。保护涂层例如选自清漆和/或硬涂层漆。装饰涂层例如选自本领域技术人员已知的人造皮革。改进触感的涂层例如选自软触感漆。改进就座舒适度的涂层例如通过施加由本领域技术人员已知的热塑性聚氨酯制成的层实现。根据本发明可能和优选的是，相应涂层不施加到根据本发明的座椅的整个区域上，而是仅施加到其部分上。这种实施方案的优点在于，借助相应的涂层以较低的成本和支出满足对运载工具座椅的上述要求。
本发明还涉及制造根据本发明的座椅的方法，其包括至少下列步骤：
(A) 提供至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层，它们在每种情况下含有在每种情况下嵌在热塑性塑料中的纤维，
(B) 将所述至少一个第一复合材料层热成型以形成下部座椅壳体，
(C) 将所述至少一个第二复合材料层热成型以形成上部座椅壳体，
(D) 将下部座椅壳体和上部座椅壳体布置在工具中以在两个座椅壳体之间形成缝隙，
(E) 将由热塑性塑料制成的发泡颗粒引入所述缝隙，和
(F) 将两个座椅壳体和发泡颗粒压制以获得所述座椅。
下面详细描述根据本发明的方法的各个步骤。
根据本发明的方法的步骤(A)包括提供至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层，它们在每种情况下含有在每种情况下嵌在热塑性塑料中的纤维。
关于所述至少一个第一层和所述至少一个第二层已作出的描述相应地适用于根据本发明的方法，特别是步骤(A)。
在步骤中优选提供具有相应尺寸的至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层。相应尺寸取决于要制造的座椅的尺寸加上为使该步骤中提供的优选平坦或基本平坦的层在(B)和(C)中变成三维形状而必需的附加材料。此外，在所提供的层的边缘处优选需要附加材料，其在步骤(B)和(C)中的热成型后在制成的座椅壳体的边缘处分割，优选切除。根据本发明，在所用复合材料层的边缘处设置例如5至10 cm的额外材料。
根据本发明在步骤(A)中提供的所述至少一个第一层和所述至少一个第二层各自通常具有30至1000 µm，优选50至500 µm，特别优选175至300 µm的厚度。根据本发明，所述至少一个第一层和所述至少一个第二层可具有相同厚度或具有不同厚度。
在本发明的一个优选实施方案中，使用多于一个第一复合材料层和/或多于一个第二复合材料层。在这一实施方案中，步骤(A)还包括提供相应数量的层。
对于根据本发明存在多于一个第一复合材料层并这样布置各个第一层以使得相邻第一层中的其中包含的纤维，特别是连续纤维彼此平行取向的情况而言，则各个第一层优选在步骤(A)中相对于彼此这样取向，以使得相邻第二层中的纤维，特别是连续纤维彼此平行。如果根据本发明使用多于一个复合材料层，则可通过本领域技术人员已知的方法，例如通过振动焊接或加热束将各个层互相接合，优选点状进行。
对于根据本发明存在多于一个第二复合材料层并这样布置各个第二层以使得相邻第二层中的其中包含的纤维，特别是连续纤维彼此平行取向的情况而言，则各个第二层优选在步骤(A)中相对于彼此这样取向，以使得相邻第二层中的纤维，特别是连续纤维彼此平行。
对于根据本发明存在多于一个第一复合材料层并这样布置各个第一层以使得相邻第一层中的其中包含的纤维，特别是连续纤维并非彼此平行取向而是彼此成特定角度，例如30°至130°，例如30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°或130°，优选60至120°，特别优选80至100°的角度（其中该取向在每种情况下可偏离上述指导值± 5°，优选± 3°，特别优选± 1°）的情况而言，则各个第一层优选在步骤(A)中相对于彼此这样取向，以使得相邻第一层中的纤维，特别是连续纤维成相应角度。例如，可以使用三个第一层，其中相邻层中的纤维，特别是连续纤维各自成90°角。这样的层序将被称为“90/0/90”。
对于根据本发明存在多于一个第二复合材料层并这样布置各个第二层以使得相邻第二层中的其中包含的纤维，特别是连续纤维并非彼此平行取向而是彼此成特定角度，例如30°至130°，例如30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°或130°，优选60至120°，特别优选80至100°的角度（其中该取向在每种情况下可偏离上述指导值± 5°，优选± 3°，特别优选± 1°）的情况而言，则各个第二层优选在步骤(A)中相对于彼此这样取向，以使得相邻第二层中的纤维，特别是连续纤维成相应角度。例如，可以使用三个第二层，其中相邻层中的纤维，特别是连续纤维各自成90°的角度。这样的层序将被称为“90/0/90”。
根据本发明，在根据本发明的方法的步骤(A)后，在将所述至少一个第一复合材料层转移到步骤(B)中或将所述至少一个第二复合材料层转移到步骤(C)中之前，可进行本领域技术人员已知的所有其它方法步骤。优选在步骤(A)与(B)或(C)之间没有进行其它方法步骤。
根据本发明的方法的步骤(B)包括将所述至少一个第一复合材料层热成型以形成下部座椅壳体。
含有嵌在热塑性塑料中的纤维，特别是连续纤维的相应复合材料层的热成型本身是本领域技术人员已知的。
根据本发明的方法的步骤(B)中的热成型优选在本身为本领域技术人员已知的装置中，例如在加热的钢模具中进行。
根据本发明的方法的步骤(B)中的热成型通常在180至350℃，优选280至320℃，特别优选290至300℃的温度下进行。
根据本发明的方法的步骤(B)中的热成型通常在1至200巴(绝对)，优选10至150巴(绝对)，特别优选15至120巴(绝对)的压力下进行。
根据本发明的方法的步骤(B)中的热成型通常进行60至180 s，优选80至150 s，特别优选90至120 s的时间。
在根据本发明的方法的步骤(B)后获得下部座椅壳体，其中由于热成型方法所致任选在边缘处仍存在材料残余物。它们在一个优选实施方案中在将下部座椅壳体转移到步骤(D)中之前使用本领域技术人员已知的方法分割，例如通过铣削或冲压。
根据本发明，在根据本发明的方法的步骤(B)后，在将所得下部座椅壳体转移到步骤(D)中之前，可对所得下部座椅壳体进行本领域技术人员已知的所有其它方法步骤，例如任选存在的材料残余物的上述分割和/或工件的清洁。
根据本发明的方法的步骤(C)包括将所述至少一个第二复合材料层热成型以形成上部座椅壳体。
根据本发明的方法的步骤(C)中的热成型优选在本身为本领域技术人员已知的装置，例如加热的钢模具中进行。
根据本发明的方法的步骤(C)中的热成型通常在180至350℃，优选280至320℃，特别优选290至300℃的温度下进行。
根据本发明的方法的步骤(C)中的热成型通常在1至200巴(绝对)，优选10至150巴(绝对)，特别优选15至120巴(绝对)的压力下进行。
根据本发明的方法的步骤(C)中的热成型通常进行60至180 s，优选80至150 s，特别优选90至120 s的时间。
在根据本发明的方法的步骤(C)后获得上部座椅壳体，其中由于热成型方法所致任选在边缘处仍存在材料残余物。它们在一个优选实施方案中在将上部座椅壳体转移到步骤(D)中之前使用本领域技术人员已知的方法分割，例如通过铣削或冲压。
根据本发明，在根据本发明的方法的步骤(C)后，在将所得上部座椅壳体转移到步骤(D)中之前，可对所得上部座椅壳体进行本领域技术人员已知的所有其它方法步骤，例如任选存在的材料残余物的上述分割和/或工件的清洁。
根据本发明的方法的步骤(D)包括将下部座椅壳体和上部座椅壳体布置在工具中以在两个座椅壳体之间形成缝隙。
一般而言，根据本发明的方法的步骤(D)可通过本领域技术人员已知的所有方法进行，例如借助真空、静电电荷或机械咬合进行保持。在一个优选实施方案中，首先将下部座椅壳体放置到相应的工具，特别是压机，例如水平或垂直压机中，在此进行后续步骤。优选在工具的内侧与下部座椅壳体的外侧之间***或引入防止下部座椅壳体粘附于工具的层，例如特氟隆。
在另一个步骤中，然后优选将上部座椅壳体这样布置在下部座椅壳体上方，以使得在两个座椅壳体之间形成相应的缝隙。在一个优选实施方案中，该缝隙被设计得就像布置在这两个层之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层在成品中看起来的样子。
在根据本发明在成品座椅中存在由至少一种发泡热塑性塑料制成的层的均匀厚度的情况下，将下部座椅壳体和上部座椅壳体彼此叠置以形成相应的均匀厚度的缝隙。
在根据本发明在成品座椅中存在由至少一种发泡热塑性塑料制成的层的非均匀厚度的情况下，将下部座椅壳体和上部座椅壳体彼此叠置以形成相应的非均匀厚度的缝隙。
在本情况的一个优选实施方案中，在根据本发明的方法的步骤(D)中形成的缝隙的厚度大于在成品中得到的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层，因为例如在根据本发明的方法的步骤(E)中填充颗粒后将两个座椅壳体朝彼此进一步移动和/或通过根据本发明的方法的步骤(F)中的压制还进一步减小该缝隙的厚度。
在根据本发明的方法的步骤(D)中形成的缝隙比根据本发明的成品座椅中的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层厚例如5至200%，优选厚10至100%，特别优选厚20至50%。
根据本发明，在根据本发明的方法的步骤(D)后，在进行步骤(E)之前，可进行本领域技术人员已知的所有其它方法步骤，例如等离子体清洁和/或等离子体活化。优选在步骤(D)与(E)之间没有进行其它方法步骤。
根据本发明的方法的步骤(E)包括将由热塑性塑料制成的发泡颗粒引入所述缝隙。
根据本发明的方法的步骤(E)中的引入通常可通过本领域技术人员已知的所有方法进行。在一个优选实施方案中，由热塑性塑料制成的发泡颗粒借助压缩空气经由注射器引入空腔。这例如在环境温度和1至10巴(绝对)的压力下进行。
根据本发明的方法的步骤(E)中所用的由热塑性塑料制成的发泡颗粒通常具有0.05至0.6 g/cm3，优选0.2至0.25 g/cm3的密度。
根据本发明的方法的步骤(E)中所用的由热塑性塑料制成的发泡颗粒通常具有0.5至8 mm，优选0.8至5 mm，特别优选1.0至3.5 mm的直径。
根据本发明的方法的步骤(E)中所用的由热塑性塑料制成的发泡颗粒通常可具有各种形状，例如球形、不规则形和/或细长形，优选球形。
用于发泡颗粒的热塑性塑料例如选自均聚碳酸酯、共聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚交酯、聚醚、热塑性聚氨酯、聚缩醛、含氟聚合物、聚醚砜、聚烯烃，特别是聚乙烯和聚丙烯，聚酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚酮、聚芳基醚酮、苯乙烯聚合物，特别是聚苯乙烯，苯乙烯共聚物，特别是苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氯乙烯及其混合物。
根据本发明，在发泡颗粒中优选存在发泡的基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料。
根据本发明的方法的步骤(F)中所用的发泡颗粒特别优选含有以下组分
a) 由至少一种均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯组成的聚合物基质，
b) 任选附加添加剂，例如阻燃剂、着色颜料、发泡剂，例如戊烷、环戊烷、HFC。
作为聚合物基质a)，优选使用上文提到的热塑性塑料，特别是上文提到的基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料。
作为添加剂b)，可以使用例如填料或滑石作为成核剂。
根据本发明使用的颗粒通常具有最多600 g/l，优选100至400 g/l，特别优选150至300 g/l的堆密度。当使用填料时，取决于填料的类型和量，可出现大于600 g/l的堆密度。
制备由热塑性塑料，特别是聚碳酸酯制成的相应发泡颗粒的方法本身是本领域技术人员已知的并描述在例如WO 2012/020112 A1中。
根据本发明，在根据本发明的方法的步骤(E)后，在进行步骤(F)之前，可进行本领域技术人员已知的所有其它方法步骤，特别是减小缝隙厚度，例如通过闭合该工具。
根据本发明的方法的步骤(F)包括将两个座椅壳体和发泡颗粒压制以获得所述座椅。
在一个优选实施方案中，根据本发明的方法的步骤(F)还包括将座椅壳体和发泡颗粒变温（variotherm）焊接。变温法本身是本领域技术人员已知的并例如描述在“Spritzgießwerkzeuge Hanser Verlag Christian Hopmann, Georg Menges, WalterMichaeli, Paul Mohren, 第7版, 2018, ISBN: 978-3-446-45192-6.”的相应章节中。
在另一个优选的实施方案中，根据本发明的方法的步骤(F)也可通过本领域技术人员已知的Atecarma法进行，参见例如EP 2 937 379 A1。在此，发泡颗粒使用聚烯烃，优选用氯和马来酸酐改性的聚烯烃的水性乳状液官能化，将这些官能化的发泡颗粒加热到低于颗粒熔程的温度，其中使颗粒互相接合，随后冷却。
根据本发明的方法的步骤(F)优选包括将容纳下部座椅壳体和上部座椅壳体的该工具的两个部分如此朝彼此移动，以使得一方面生成相应的压力，另一方面下部座椅壳体和上部座椅壳体之间的被颗粒填充的缝隙对应于根据本发明的座椅中的相应层的厚度。
一般而言，根据本发明的方法的步骤(F)可在本领域技术人员认为合适的各种温度下，优选在160至300℃下，特别优选在200至220℃下进行。
一般而言，根据本发明的方法的步骤(F)可在本领域技术人员认为合适的各种压力下，优选在10至200巴(绝对)下，特别优选在15至100巴(绝对)下进行。
一般而言，根据本发明的方法的步骤(F)可进行本领域技术人员认为合适的各种时间，优选60至300 s，特别优选90至180 s。
根据本发明优选的是，存在于所述缝隙中的材料的密度在根据本发明的方法的步骤(F)中的压制操作的过程中基本没有改变。特别地，填充到缝隙中的由热塑性塑料制成的已发泡颗粒在根据本发明的座椅的制造过程中不进一步发泡。
在根据本发明的方法的步骤(F)中的实际压制操作后，优选从工具，特别是压机中取出制成的座椅。可接着进行本领域技术人员已知的进一步方法步骤，例如清洁、除去任选存在的材料残余物。
本发明还涉及根据本发明的座椅在运载工具中，优选在陆路运载工具中、在水路运载工具中和/或在航空运载工具中的用途。
上文关于根据本发明的座椅公开的特征和优选实施方案相应地适用于根据本发明的用途。
附图标记列表：
1 多层结构部件
2 座位部分
3 靠背部分
4 连接座位部分(2)与靠背部分(3)的区域
5 第二复合材料层
6 第一复合材料层
7 由至少一种发泡热塑性塑料制成的层
8 后侧，下部座椅壳体
9 前侧，上部座椅壳体。
附图
图1显示由多层结构部件(1)组成的根据本发明的座椅的侧视图。多层结构部件(1)由座位部分(2)、靠背部分(3)和连接座位部分(2)与靠背部分(3)的区域(4)组成。多层结构部件(1)包括第二复合材料层(5)和第一复合材料层(6)，它们在每种情况下含有嵌在聚碳酸酯中的连续纤维。在它们之间存在由发泡聚碳酸酯制成的层(7)。
图2显示根据本发明的座椅的进一步侧视图。在座椅的后侧(8)上存在多个复合材料层。在连接座位部分(2)与靠背部分(3)的区域(4)中布置多个复合材料层(5)，但它们没有在毗连靠背部分(3)的整个后侧(8)上和没有在毗连座位部分(2)的整个后侧(8)上延伸。在前侧(9)上存在仅一个复合材料层(6)，其在靠背部分(8)的整个前侧(9)上和在座位部分(2)的整个前侧(9)上延伸。
实施例:
为了显示根据本发明的座椅在机械强度方面，特别是在张力下和在弯曲下的弹性模量（分别是拉伸模量和弯曲模量）方面具有优点，通过本领域技术人员已知的方法计算以下实施例：
1. 含单向取向连续纤维的单层的机械性质的实验测定
测定下列值：
在纤维方向上的拉伸模量: 96 250 MPa，相当于大约96 GPa，根据ISO 527-52010-01测量
横穿纤维方向的拉伸模量：5950 MPa，相当于大约6 GPa，根据ISO 527-5 2010-01测量
泊松比: 0.29，根据ISO 527-5 2010-01测量
剪切模量: 2550 MPa，根据ISO 14129 1998-02测量
单层的厚度: 0.175 mm。
2. 基于来自1.的实验值，借助在0°方向和90°方向上的层压件理论，理论计算不同层结构的拉伸模量和弯曲模量。
3. 对矩形横截面使用以下公式E*I/b（基于宽度标准化）计算弯曲刚度
E 来自表1，在此情况下为弯曲模量
I 截面惯性矩（Flächenträgheitsmoment），对于矩形横截面为：I = (b*h3)/12
b 横截面的宽度
h 横截面的高度。
在编号2和3下测定的值示出在表1中。
表1：
Figure DEST_PATH_IMAGE001

Claims (14)

1.用于运载工具，优选用于陆路运载工具、用于水路运载工具和/或用于航空运载工具的座椅，其包括至少一个多层结构组件，所述多层结构组件包括在每种情况下含有嵌在热塑性塑料中的纤维的至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层、和布置在它们之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层，其中在根据本发明的座椅的前侧和后侧上和/或在座椅的不同区域，例如靠背部分、座位部分和连接靠背部分与座位部分的区域中存在数量不相同的第一复合材料层和第二复合材料层。
2.用于运载工具，优选用于陆路运载工具、用于水路运载工具和/或用于航空运载工具的座椅，其包括至少一个多层结构组件，所述多层结构组件包括在每种情况下含有嵌在热塑性塑料中的纤维的至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层、和布置在它们之间的由至少一种发泡热塑性塑料制成的层，其中所述纤维在每种情况下是单向取向连续纤维，且根据本发明的座椅的所述至少一个第一层中和/或所述至少一个第二层中和/或不同部件中的单向取向连续纤维可彼此平行排列或彼此成30°至130°的角度排列。
3.如权利要求1中所述的座椅，其特征在于所述纤维是在各自的层内单向取向的连续纤维。
4.如权利要求1至3任一项中所述的座椅，其特征在于在每种情况下多于一个第一复合材料层或多于一个第二复合材料层彼此叠置存在，其中相邻层中的连续纤维彼此成30°至130°的角度。
5.如权利要求1至4任一项中所述的座椅，其特征在于所述复合材料中的纤维嵌在基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料中。
6.如权利要求1至5任一项中所述的座椅，其特征在于所述发泡热塑性塑料是基于均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料。
7.如权利要求1至6任一项中所述的座椅，其特征在于其由相应成形的多层结构组件组成。
8.如权利要求7中所述的座椅，其特征在于所述多层结构组件包括靠背部分、座位部分和连接靠背部分与座位部分的区域。
9.如权利要求1至8任一项中所述的座椅，其特征在于在第一和/或第二复合材料层的外侧上存在至少一个保护涂层、装饰涂层、改进触感的涂层和/或改进就座舒适度的涂层。
10.如权利要求1至9任一项中所述的座椅，其特征在于所述发泡热塑性塑料的密度为0.03至0.7 g/cm3，优选0.15至0.5 g/cm3，特别优选0.2至0.25 g/cm3。
11.制造如权利要求1至10任一项中所述的座椅的方法，其包括至少下列步骤：
(A) 提供至少一个第一复合材料层和至少一个第二复合材料层，它们在每种情况下含有在每种情况下嵌在热塑性塑料中的纤维，
(B) 将所述至少一个第一复合材料层热成型以形成下部座椅壳体，
(C) 将所述至少一个第二复合材料层热成型以形成上部座椅壳体，
(D) 将下部座椅壳体和上部座椅壳体布置在工具中以在两个座椅壳体之间形成缝隙，
(E) 将由热塑性塑料制成的发泡颗粒引入所述缝隙，
(F) 将两个座椅壳体和发泡颗粒压制以获得所述座椅。
12.如权利要求11中所述的方法，其特征在于步骤(B)和步骤(C)各自在290至300℃的温度、10至100巴(绝对)的压力下进行90至120 s的时间。
13.如权利要求1至10任一项中所述的座椅在运载工具中，优选在陆路运载工具中、在水路运载工具中和/或在航空运载工具中的用途。
14.如权利要求13中所述的用途，其特征在于所述运载工具是陆路运载工具，更优选机动车辆或载货车辆。
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