DE19832721A1 - Composite sheet for use as outer layer in an expanded foam sandwich comprises a natural fiber textile layer, an extensible layer, and a thermoplastic layer which penetrates into the other layers and acts as bonding agent - Google Patents

Composite sheet for use as outer layer in an expanded foam sandwich comprises a natural fiber textile layer, an extensible layer, and a thermoplastic layer which penetrates into the other layers and acts as bonding agent

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Abstract

The composite consists of a textile layer containing natural fibers, a layer with a longitudinal and transverse extensibility of at least 15%, e.g. a non-woven, and a thermoplastic layer. The thermoplastic layer penetrates into the other layers so as to also act as bonding agent. The textile layer can be pure natural fiber or a blend with synthetic fibers. The natural fibers can be flax, hemp, sisal, kapok, jute, ramie, coconut fiber, banana fiber. Woven, knitted or non-woven fabrics can be used.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schichtenmaterial zur Versteifung von Formteilen, welche beispielsweise bei Verkleidungen im Fahrzeug- oder Flugzeugbau eingesetzt werden. The present invention relates to a layer material for stiffening Shaped parts, which are used, for example, for cladding in vehicles or Aircraft construction can be used.  

Im Bereich Fahrzeugbau zeigt sich, ebenso wie in anderen Bereichen der Industrie die Tendenz, verstärkt natürliche Rohstoffe einzusetzen, welche die fossilen Ressourcen schonen. Weiterhin besteht das Bestreben, bestimmte, bislang mit gutem Erfolg eingesetzte Stoffe aus Gründen des Umweltschutzes, des Gesundheitsschutzes oder auch wegen eines Negativimages aus der Fertigung und aus den Endprodukten zu verbannen. Im diesen Bereich fällt auch das Bestreben und die Forderung der Automobilindustrie, die als Verstärkungsfasern für Formteile preiswerte und von den mechanischen Eigenschaften her gut geeignete Glasfaser durch geeignete Alternativprodukte natürlichen Ursprungs zu ersetzen.In the area of vehicle construction, as in other areas, the Industry the tendency to increasingly use natural raw materials, which conserve fossil resources. There is also an endeavor certain substances used so far with good success for reasons of Environmental protection, health protection or because of a To ban negative images from production and from the end products. The efforts and demands of the Automotive industry, which are inexpensive and as reinforcing fibers for molded parts due to the mechanical properties, glass fiber is suitable to replace suitable alternative products of natural origin.

Als Ersatz für die bislang eingesetzten Glasfasern haben sich u. a. Naturfasern pflanzlichen Ursprungs wie z. B. Flachsfasern, Hanffaser, Sisal, Kapok und andere Fasern als prinzipiell geeignet erwiesen. Derartige Fasern haben für die Verstärkungsaufgabe notwendige Eigenschaften, wie z. B. einen hohen Elastizitätsmodul. Üblicherweise werden derartige Verstärkungsfasern auf Pflanzenfaserbasis in eine Kunststoffschicht eingebettet. Als geeignete Kunststoffe für die Einbettung haben sich Polypropylen (Lit:. Produktionstechnologien zur Herstellung von Kunststoffverbundbauteilen unter Einsatz von Naturfaservliesen; Autor: Thomas B. Schlößer, Daimler Benz AG, Referat anläßlich des 9. Hofer Vliesstoffseminars 9. u. 10. Nov. 1994) oder andere thermoplastische Kunststoffe erwiesen. Weiterhin ist es bekannt, Flachsfasern mit Polypropylenfasern abzumischen, um aus dieser Mischung einen Nadelvliesstoff zu erzeugen. Wird ein derartiger Vliesstoff heiß verformt, schmilzt der Thermoplast und umschließt die Flachs-Matrixfasern als Kunststoffmasse. Auch hier ist ein guter Verstärkungseffekt gegeben.As a replacement for the previously used glass fibers, u. a. Natural fibers of plant origin such as B. flax fibers, hemp fiber, sisal, Kapok and other fibers have proven to be suitable in principle. Such Fibers have properties necessary for the reinforcement task, such as e.g. B. a high modulus of elasticity. Usually such Reinforcing fibers based on plant fibers in a plastic layer embedded. Have proven suitable plastics for embedding Polypropylene (Lit .: Production technologies for the production of Plastic composite components using natural fiber fleece; Author: Thomas B. Schlößer, Daimler Benz AG, presentation at the 9th Hofer Nonwovens seminars 9th and Nov. 10, 1994) or other thermoplastic Proven plastics. It is also known to use flax fibers  Mix polypropylene fibers to make one out of this mixture To produce needle-punched nonwoven. If such a nonwoven is deformed hot, the thermoplastic melts and encloses the flax matrix fibers as Plastic mass. Here too there is a good reinforcement effect.

Die Erfindung betrifft insbesondere folgenden Bereich der Formteilfertigung:
Selbsttragende, großflächige, im Fahrzeugbau eingesetzte Formteile werden häufig aus mehreren Lagen aufgebaut. So besteht beispielsweise der typische Aufbau eines Automobildachhimmels aus folgenden Lagen:
The invention relates in particular to the following area of molded part production:
Self-supporting, large-area molded parts used in vehicle construction are often made up of several layers. For example, the typical structure of a car roof lining consists of the following layers:

  • - Zentrale Kernkomponente, aus Thermo-Formschaum, oder aus thermisch oder phenolharzverfestigten Reißspinnstoffen oder aus harzverfestigter Lignocellulose, oder aus einem aus thermoplastischen oder amorphen Bindefasern und Matrixfasern bestehenden Nadelvliesstoff,- Central core component, made of thermoformed foam, or made of thermal or phenolic resin-bonded garnetted stock or resin-bonded Lignocellulose, or from a thermoplastic or amorphous Binding fibers and matrix fibers consisting of needle-punched nonwoven,
  • - ein- oder beidseitige hochmodulige Stabilisierungsschicht aus textilen Flächengebilden aus Hochmodul-Fasern, wie z. B. Aramidfasern, Kohlenstoffasern, Glasfaser oder, wie in neueren Veröffentlichungen (Melliand Textilberichte Band 75 (1994) Heft 11, Seite 892-896, 898, Autoren: (Mieck-K-P; Nechwatal-A; Knobelsdorf-C; Thüringisches Institut für Textil- und Kunststofforschung, Rudolstadt) erwähnt: Vliesstoffen aus Flachsfasern oder deren Mischung mit Polypropylen, - High-modulus stabilization layer made of textile on one or both sides Sheets made of high modulus fibers, such as. B. aramid fibers, Carbon fiber, glass fiber or, as in recent publications (Melliand Textile Reports Volume 75 (1994) Issue 11, pages 892-896, 898, Authors: (Mieck-K-P; Nechwatal-A; Knobelsdorf-C; Thuringian Institute for textile and plastics research, Rudolstadt) mentioned: Nonwovens from Flax fibers or their mixture with polypropylene,  
  • - einer Dekorschicht, welche zum Fahrzeuginnenraum zeigt.- A decorative layer, which faces the vehicle interior.

Die zentrale Kernkomponente des Formteils, insbesondere eines Kfz- Dachhimmels, ist im Allgemeinen für sich allein nicht geeignet, größere Flächenbereiche im Automobil zu überspannen, da den Materialien der Kernkomponenten i.A. die nötige Steifheit, bzw. Verwindungssteifheit fehlt. Um dem Formteil die nötige Steifheit zu verleihen ist es üblich, eine oder beide Außenseiten der Kernkomponente mit einem Verstärkungsmaterial zu versehen. Als Verstärkungsmaterial wird heute noch - überwiegend aus Preisgründen - Glasfaser in Form eines textilen Flächengebildes oder in Form von wirr aufgestreuten Glas-Kurzschnittfasern aufgebracht. Während die glasfaserbasierenden textilen Flächengebilde überwiegend mit thermoplastischem Kleber, wie z. B. LDPE oder EVA mit der Kernkomponente verklebt werden, werden Kurzschnittfasern aus Glas üblicherweise in ein Kleberbett aus PUR-Kleber gestreut und durch den Aushärtungsvorgang in die Schicht eingebunden.The central core component of the molded part, especially a motor vehicle Headlining is generally not suitable on its own, larger ones To span areas in the automobile because of the materials of the Core components i.A. the necessary stiffness or torsional stiffness is missing. In order to give the molded part the necessary rigidity, it is common to use one or both outer sides of the core component with a reinforcing material Mistake. The reinforcement material is still used today - mainly Price reasons - glass fiber in the form of a textile fabric or in Form of tangled, scattered glass cut fibers. While the glass fiber-based textile fabrics predominantly with thermoplastic adhesive, such as B. LDPE or EVA with the Core components are glued, short cut fibers made of glass usually sprinkled in an adhesive bed made of PUR adhesive and through the Curing process integrated into the layer.

Nach erfolgtem Schichtenaufbau erfolgt die Verformung im heißen Werkzeug.After the layer has been built up, the deformation takes place in the hot Tool.

Da bei den geschilderten Verfahren die einzelnen Lagen zugeschnitten und auf die bereitliegenden Kernkomponenten positioniert werden müssen, ist das bisherige Verfahren relativ kosten intensiv. Since the individual layers are cut to size and must be positioned on the available core components the previous process is relatively expensive.  

Ferner besteht bei der Fertigung nach einem der vorstehend geschilderten Verfahren die Gefahr der Rißbildung in der Kernkomponente. Da nämlich das PUR-Formschaummaterial sehr spröde ist, entstehen insbesondere an Stellen sehr starker Verformung wie z. B. im Dachhimmelbereich die Aufnahmen der Sonnenblenden, Bruchstellen an den Verformungskanten. Diese Bruchstellen werden auch nicht durch eine auflaminierte Glasverstärkung verhindert.Furthermore, there is a manufacturing according to one of the above Procedure the risk of cracking in the core component. Because there the PUR molded foam material is very brittle, in particular Make very strong deformation such. B. in the headlining area Pictures of the sun visors, break points on the deformation edges. These breaking points are also not laminated on Glass reinforcement prevented.

Weiterhin besteht häufig die Gefahr, daß beispielsweise aufgrund von Kleberdurchschlag, das Entfernen des Formteils aus der Form sich schwierig gestaltet.Furthermore, there is often the risk that, for example, due to Adhesive breakthrough, removing the molded part from the mold itself difficult designed.

Die erfindungsgemäße Aufgabe ist daher in drei wesentliche Aspekte gegliedert:
The task according to the invention is therefore divided into three essential aspects:

  • a) Verbilligung des Verstärkungsverfahrens durch Bereitstellung eines Mehrlagenverbundes anstatt der Durchführung mehrerer einzelner Arbeitsgänge und der Bereitstellung mehrerer Einzellagen.a) Making the reinforcement procedure cheaper by providing a Multi-layer network instead of carrying out several individual ones Operations and the provision of several individual layers.
  • b) Ersatz der gegenwärtig verwendeten Glasfaser bei der Formteilverstärkung aus ökologischen und arbeitsmedizinischen Gründen. b) Replacement of the fiber currently used by Reinforcement of molded parts for ecological and occupational medical reasons.  
  • c) Verbesserung des Entnahmeverhaltens aus der Preßform sowie Vermeidung von Rissen speziell in der Kernkomponente aus PUR- Formschaum an Stellen starker Verformung.c) improvement of the removal behavior from the mold and Avoidance of cracks especially in the core component made of PUR Molded foam in places of severe deformation.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht in einem Schichtenmaterial, wie es in Anspruch 1 beschrieben ist, die vorteilhafte Ausführung des Schichtenmaterials ist in den Unteransprüchen 2 bis 23 näher definiert.The solution to the problem is a layer material, such as it is described in claim 1, the advantageous embodiment of the Layer material is defined in subclaims 2 to 23.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert:The invention is explained in more detail with reference to the drawings:

Fig. 1 zeigt eine Kernkomponente (1) welche ober- und unterseitig mit dem erfindungsgemäßen, schichtenförmig zusammengesetzten Verbundwerkstoff (12) verbunden ist. Nicht dargestellt ist eine Kernkomponente, welche nur einseitig mit dem Verbundwerkstoff verbunden ist. Auch diese Variante wird jedoch von der Erfindung umfaßt. Fig. 1 shows a core component (1) which is the top and bottom connected with the present invention, layers composed shaped composite material (12). A core component which is only connected on one side to the composite material is not shown. However, this variant is also encompassed by the invention.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Herstellungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen, schichtenförmig zusammengesetzten Verbundwerkstoffes. Fig. 2 is a preferred manufacturing option shows the composite material according to the invention, layers shaped composite.

Der schichtenförmig zusammengesetzte Verbundwerkstoff (12) besteht aus mehreren Schichten, nämlich aus einer
The layered composite material ( 12 ) consists of several layers, namely one

  • a) Thermoplastschicht (2) unda) thermoplastic layer ( 2 ) and
  • b) einem textilen Flächengebilde welches Naturfasern enthält (3) undb) a textile fabric which contains natural fibers ( 3 ) and
  • c) einer in Längs- und Querrichtung dehnbaren Abdeckschicht (5).c) a covering layer ( 5 ) which can be stretched in the longitudinal and transverse directions.

Die Schichten sind miteinander verbunden. Die Verbindung der Schichten wird durch die Thermoplastschicht (2) bewerkstelligt, welche im geschmolzenen, also thermoplastischen Zustand aufgebracht wird. Die Thermoplastschicht (2) bildet zum einen auf der einen Oberfläche des Verbundes einen Thermoplast-Film, zum anderen durchdringt sie das textile Flächengebilde welches Naturfasern enthält (3), (dargestellt durch Pos. 4), und verklebt die in Längs- und Querrichtung dehnbare Abdeckschicht (5).The layers are interconnected. The layers are connected by the thermoplastic layer ( 2 ), which is applied in the molten, ie thermoplastic, state. The thermoplastic layer ( 2 ) forms a thermoplastic film on the one surface of the composite, on the other hand it penetrates the textile fabric containing natural fibers ( 3 ) (represented by item 4), and glues the stretchable in the longitudinal and transverse directions Cover layer ( 5 ).

Die Thermoplastschicht (2) dient bei der Weiterverarbeitung zum Formteil als thermoplastische Klebeschicht, mit welcher der erfindungsgemäße schichtenförmig zusammengesetzte Verbundwerkstoff (12) während des thermischen Verformungsprozesses mit der Kernkomponente verklebt wird. Aus diesem Grunde ist die Thermoplastschicht (2) immer zur Kernkomponente hin angeordnet.The thermoplastic layer ( 2 ) serves as a thermoplastic adhesive layer during further processing to form the molded part, with which the composite material ( 12 ) according to the invention, which is composed in layers, is glued to the core component during the thermal deformation process. For this reason, the thermoplastic layer ( 2 ) is always arranged towards the core component.

Die Thermoplastschicht kann aus allen zur Verklebung geeigneten und die Anforderungen des Fahrzeugbaues erfüllenden Kunststoffen hergestellt werden. Bevorzugt werden Kunststoffe aus den chemischen Klassen der Polyamide, Co-Polyamide, Polyester, Co-Polyester, Ethylen-Vinylacetat, Polyolefinen wie Polypropylen oder Polyethylen, Co-Polymerisaten aus Polyolefinen und Acrylsäureester oder Methacrylsäureester, aus Polypropylen-Co-Polymerisat. Besonders bevorzugt wird der Kunststoff Low-Density Polyethylen (LDPE), da er für diesen Zweck ein ausgezeichnetes Preis-Leistungsverhältnis bietet.The thermoplastic layer can consist of all suitable for bonding and the Plastics meeting the requirements of vehicle construction become. Plastics from the chemical classes of are preferred  Polyamides, copolyamides, polyesters, copolyesters, ethylene vinyl acetate, Polyolefins such as polypropylene or polyethylene, copolymers Polyolefins and acrylic acid esters or methacrylic acid esters Polypropylene co-polymer. The plastic is particularly preferred Low-density polyethylene (LDPE) as it is used for this purpose offers excellent value for money.

Die Thermoplastschicht wird je nach Erfordernissen in einer Flächenmasse von 10 bis 150 g/m2 aufgebracht, bevorzugt in einer Flächenmasse von 15 bis 80 g/m2.Depending on requirements, the thermoplastic layer is applied in a basis weight of 10 to 150 g / m 2 , preferably in a basis weight of 15 to 80 g / m 2 .

Die Thermoplastschicht (2) wirkt im plastischen Zustand als Gleitschicht, um der naturfaserhaltigen Schicht (3) als eine entsprechende Gleithilfe während des Verformungsvorganges zu dienen. Die als Gleithilfe dienende Schmelze der Thermoplastschicht erlaubt eine Relativbewegung zwischen Kernkomponente (1) und naturfaserhaltiger Schicht (3) während des Verformungsprozesses. Ohne diese Gleithilfe würden sich Spannungen von der naturfaserhaltigen Schicht (3) direkt auf die Kernkomponente übertragen und würden zumindest im Falle eines PUR-Formschaumes als Kernkomponente, unweigerlich bereits während des Verformungsvorganges zu Rissen in der Kernkomponente führen.In the plastic state, the thermoplastic layer ( 2 ) acts as a sliding layer in order to serve the natural fiber-containing layer ( 3 ) as a corresponding sliding aid during the deformation process. The melt of the thermoplastic layer, which serves as a sliding aid, allows a relative movement between the core component ( 1 ) and the natural fiber-containing layer ( 3 ) during the deformation process. Without this sliding aid, tensions would be transferred directly from the natural fiber-containing layer ( 3 ) to the core component and would inevitably lead to cracks in the core component during the deformation process, at least in the case of a PUR molded foam as the core component.

Die Thermoplastschicht (2) bildet weiterhin im Formteil eine Luftdichtigkeit aus und verhindert so eine Ventilation im Formteil, welche als sog. Staubsaugereffekt" bekannt ist. The thermoplastic layer ( 2 ) also forms an airtightness in the molded part and thus prevents ventilation in the molded part, which is known as a "vacuum cleaner effect".

Die Schicht aus einem textilen Flächengebilde welches Naturfasern enthält (3) besteht erfindungsgemäß aus einem sehr durchlässigem Werkstoff, welcher in der Lage ist, von der Schmelze der Thermoplastschicht (2) durchdrungen zu werden. Aus diesen Grunde verwendet man für die Schicht (3) bevorzugterweise ein offenes Gewebe, bevorzugt ein Drehergewebe, ein Gewirke, eine Raschelware, ein Kettengewirke, ein Kettengewirke mit eingelegtem Schußfaden oder einen Vliesstoff. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein sog. Fadengelege eingesetzt.The layer of a textile fabric which contains natural fibers ( 3 ) according to the invention consists of a very permeable material which is able to be penetrated by the melt of the thermoplastic layer ( 2 ). For this reason, an open fabric, preferably a leno fabric, a knitted fabric, a knitted fabric, a warp knitted fabric, a warp knitted fabric with an inserted weft thread or a nonwoven fabric is preferably used for the layer ( 3 ). In a particularly preferred embodiment, a so-called scrim is used.

Fadengelege sind textile Flächengebilde bestehend aus Kett- und aus Schußfäden, wobei die Fäden im Gegensatz zum Gewebe aber nicht ineinander verschlungen sind sondern lose aufeinanderliegen. Diese lose aufeinanderliegenden Fäden werden dann üblichenweise mit Bindemitteln oder über Bindepulver oder -fasern miteinander verfestigt.Thread scrims are textile fabrics consisting of warp and Weft threads, but in contrast to the fabric, the threads are not are intertwined but lie loosely on top of each other. This loose threads lying on top of each other are then usually made with binders or solidified with one another via binding powder or fibers.

Die verstärkenden hochmoduligen Fasern des textilen Flächengebildes (3) sollten eine weitgehend isotrope Ausrichtung besitzen, zumindest müssen die Fasern aber in Längs- und Querrichtung des textilen Flächengebildes vorhanden sein, also beispielsweise bei Vorhandensein von Kett- und Schußfäden, müssen diese Fasern sowohl im Kettfaden als auch im Schußfaden vorhanden sein.The reinforcing, high-modulus fibers of the textile fabric ( 3 ) should have a largely isotropic orientation, but at least the fibers must be present in the longitudinal and transverse directions of the textile fabric, for example if warp and weft threads are present, these fibers must be present both in the warp thread and also be present in the weft.

Als Fasern sind Naturfasern pflanzlichen Ursprungs mit hohem E-modul oder eine Mischung derartiger Fasern mit anderen Fasern geeignet.The fibers are natural fibers of vegetable origin with a high modulus of elasticity or a mixture of such fibers with other fibers.

Bevorzugt werden Fasern der folgenden Gruppen: Hanf, Sisal, Kapok, Jute, Ramie, Kokos, Banane. Am meisten bevorzugt werden Flachsfasern. Die prinzipielle Eignung der Naturfasern pflanzlichen Ursprungs werden in dem Artikel "Anwendungsmöglichkeiten von Naturfaserstoffen bei Verbundmaterial" (Melliand Textilberichte Band 75 (1994) Heft 11, Seite 892-896, 898, Autoren: (Mieck-K-P; Nechwatal-A; Knobelsdorf-C; Thüringisches Institut für Textil- und Kunststofforschung, Rudolstadt) beschrieben.Fibers from the following groups are preferred: hemp, sisal, kapok, jute, Ramie, coconut, banana. Flax fibers are most preferred. The  The principle suitability of natural fibers of vegetable origin is shown in the Article "Possible uses of natural fibers Composite material "(Melliand Textile Reports Volume 75 (1994) Issue 11, page 892-896, 898, authors: (Mieck-K-P; Nechwatal-A; Knobelsdorf-C; Thuringian Institute for Textile and Plastics Research, Rudolstadt) described.

In der DE-OS 196 45 697 wird der Einsatz von Stapelfaserbändern, also von Vorprodukten zu textilen Flächengebilden, aus Naturfasern zur Kunststoffverstärkung beschrieben. Die Tatsache der Labilität derartiger Kardenbänder und die Tendenz zum Flusen machen den Einsatz derartiger Stoffe in erfindungsgemäßem Schichtenmaterial unmöglich.In DE-OS 196 45 697 the use of staple fiber tapes, that is Pre-products for textile fabrics, made of natural fibers for Plastic reinforcement described. The fact of such instability Card slivers and the tendency to fluff make the use of such Substances in layer material according to the invention impossible.

Das textile Flächengebilde, welches Naturfasern enthält (3) kann zu 100% aus Naturfasern bestehen, es kann aber auch nur anteilig aus Naturfasern hergestellt sein. Es ist jedoch erforderlich, eine bestimmte Mindestmasse an Naturfasern einzusetzen, um die geforderten Eigenschaften zu erreichen. So hat sich herausgestellt, daß eine Mindestmasse von 20 g/m2 von hochmoduligen Naturfasern notwendig ist, bevorzugt wird eine Mindestmasse von 50 g/m2.The textile fabric that contains natural fibers ( 3 ) can consist of 100% natural fibers, but it can also be made only partially from natural fibers. However, it is necessary to use a certain minimum mass of natural fibers in order to achieve the required properties. It has been found that a minimum mass of 20 g / m 2 of high-modulus natural fibers is necessary; a minimum mass of 50 g / m 2 is preferred.

Eine ggf. zugemischte Menge an Synthesefasern addiert sich demnach zur eingesetzten Masse an hochmoduligen Naturfasern, wobei es nicht in erster Linie auf den prozentualen Mischungsanteil der Synthese- und hochmo­ duligen Naturfasern ankommt, sondern wie erwähnt auf die einzuhaltende Mindestmasse der hochmoduligen Naturfasern. A possibly mixed amount of synthetic fibers is added to the used mass of high-modulus natural fibers, it is not in the first Line on the percentage mix of synthetic and high mo dul natural fibers arrives, but as mentioned on the one to be observed Minimum mass of the high-modulus natural fibers.  

Die Notwendigkeit der Beimischung von Synthesefasern kann mehrerlei Gründe aufweisen. So ist es beispielsweise möglich, durch Zumischung die Verarbeitbarkeit zu verbessern, oder aber die Forderungen der Schwerentflammbarkeitsnormen zu erfüllen oder aber auch eine Kostenreduzierung zu erreichen.The need to add synthetic fibers can be several Have reasons. For example, it is possible to add the Improve workability, or else the demands of Flame retardant standards or one Achieve cost reduction.

Als Zumischfasern kommen in Frage: Polyesterfasern, Polyamidfasern, Aramidfasern, Kohlenstoffasern, Polyacrylnitrilfasern, Polyolefinfasern, Bikomponenten-Polyesterfasern, Bikomponenten-Polyolefinfasern oder deren Mischungen untereinander. Die Fasern können als Filamente, als Stapelfasern oder als Stapelfasergarne vorliegen.Possible admixture fibers are: polyester fibers, polyamide fibers, Aramid fibers, carbon fibers, polyacrylonitrile fibers, polyolefin fibers, Bicomponent polyester fibers, bicomponent polyolefin fibers or their mixtures with each other. The fibers can be used as filaments Staple fibers or as staple fiber yarns.

Die Flächenmasse des textilen Flächengebildes, welches Naturfasern enthält (3) beträgt 20 bis 250 g/m2, bevorzugt 50 bis 150 g/m2.The mass per unit area of the textile fabric which contains natural fibers ( 3 ) is 20 to 250 g / m 2 , preferably 50 to 150 g / m 2 .

Die in Längs- und Querrichtung dehnbare Abdeckschicht (5) hat u. a. die Aufgabe als Trennschicht im Verformungswerkzeug zu fungieren. Diese Schicht begünstigt das Herauslösen des unter Druck und Hitze verarbeiteten Formlinges, da dieser häufig zum Anhaften an der Form neigt. Weiterhin verhindert die Schicht eine Bildung großer Risse, welche insbesondere an Stellen starker Verformung wie z. B. im Dachhimmelbereich an den Vertiefungen der Sonnenblenden insbesondere bei der Verwendung von PUR-Thermoformschaum als Kernkomponente (1) auftreten. Die Beobachtung zeigt, daß bei Verwendung einer Abdeckschicht (5) die Rißbildung reduziert, oder ganz eliminiert werden kann. Die Wirkungsweise hierfür ist noch nicht komplett geklärt. Es wird jedoch vermutet, daß während des Verformungsvorganges die Schicht (5) einen Teil der Zugspannungen abfängt und so die Rißbildung mindert. Da diese Schicht die Verformung unbeschadet überstehen muß, ohne größere Zugkräfte aufzunehmen, muß diese sowohl in Längs- als auch in Querrichtung dehnbar sein. Erfahrungswerte zeigen, daß die Schicht eine Mindest-Bruchdehnung von 15%, bevorzugt mindestens 20% in Längs- und Querrichtung, gemessen nach EN 29073-3, aufweisen muß.The cover layer ( 5 ), which can be stretched in the longitudinal and transverse directions, has the function, inter alia, of acting as a separating layer in the deformation tool. This layer promotes the removal of the molded product, which is processed under pressure and heat, since it often tends to adhere to the mold. Furthermore, the layer prevents the formation of large cracks, which are particularly in places of severe deformation such. B. in the headlining area at the recesses of the sun visors, in particular when using PUR thermoforming foam as the core component ( 1 ). The observation shows that if a cover layer ( 5 ) is used, cracking can be reduced or eliminated entirely. The mode of action for this has not yet been fully clarified. However, it is assumed that the layer ( 5 ) intercepts part of the tensile stresses during the deformation process and thus reduces the formation of cracks. Since this layer must survive the deformation without damage without absorbing large tensile forces, it must be stretchable both in the longitudinal and in the transverse direction. Experience shows that the layer must have a minimum elongation at break of 15%, preferably at least 20% in the longitudinal and transverse directions, measured in accordance with EN 29073-3.

Die Schicht (5) besteht überwiegend aus einem textilen Flächengebilde aus mindestens 90%, bevorzugt 100% Synthesefasern, der Gruppen Polyesterfasern, Polyamidfasern, Aramidfasern, Kohlenstoffasern, Polyacrylnitrilfasern, Polyolefinfasern, Bikomponenten-Polyesterfasern, Bikomponenten-Polyolefinfasern oder deren Mischungen bestehen.The layer ( 5 ) consists predominantly of a textile fabric composed of at least 90%, preferably 100% synthetic fibers, which consist of groups of polyester fibers, polyamide fibers, aramid fibers, carbon fibers, polyacrylonitrile fibers, polyolefin fibers, bicomponent polyester fibers, bicomponent polyolefin fibers or mixtures thereof.

Die Schicht (5) kann aus Papier, aus einem Gewirke, aus einem Gestrick, einem Gewebe oder aus einem Vliesstoff bestehen.The layer ( 5 ) can consist of paper, a knitted fabric, a knitted fabric, a woven fabric or a nonwoven fabric.

Bevorzugt wird ein Naßvliesstoff, ein Spinnvliesstoff, ein nähwirkverfestigter Vliesstoff, ein wasserstrahlverfestigter Vliesstoff oder ein Nadelvliesstoff; besonders bevorzugt wird ein Thermobondingvliesstoff aus Bikomponenten- Polyesterfasern, welcher nach dem Krempelverfahren erzeugt ist und über einen Kalander punktweise thermisch verfestigt ist.A wet nonwoven fabric, a spunbonded nonwoven fabric, and a stitchbonded fabric are preferred Nonwoven fabric, a hydroentangled nonwoven fabric or a needle punched nonwoven fabric; a thermobonding nonwoven fabric made from bicomponent Polyester fibers, which is produced by the carding process and over a calender is thermally consolidated at points.

Die Schicht (5) weist ein Flächengewicht von 10 bis 150 g/m2, bevorzugt 15 bis 100 g/m2 auf.The layer ( 5 ) has a weight per unit area of 10 to 150 g / m 2 , preferably 15 to 100 g / m 2 .

AusführungsbeispielEmbodiment

Die Fig. 2 zeigt beispielsweise ein mögliches Fertigungsverfahren des erfindungsgemäßen schichtenweise zusammengesetzten Verbund­ werkstoffes. Fig. 2 shows, for example, a possible manufacturing process of the composite material according to the invention in layers.

(6) zeigt die Zuführung eines textilen Flächengebildes welches Naturfasern enthält (3), hier beispielsweise ein Fadengelege aus 100% Flachsfasern von 60 g/m2 und in Form von Rollenware vorliegt, wohingegen (7) die Zuführung einer in Längs- und Querrichtung dehnbaren Abdeckschicht (5) zeigt, beispielsweise ein Thermobondingvlies aus Polyester Mantel-Kern- Bikofasern mit einem Flächengewicht von 35 g/m2 und welches ebenfalls in Rollenware vorliegt.( 6 ) shows the feeding of a textile fabric which contains natural fibers ( 3 ), here for example a laid scrim made of 100% flax fibers of 60 g / m 2 and in the form of rolled goods, whereas ( 7 ) the feeding of a stretchable in the longitudinal and transverse directions Covering layer ( 5 ) shows, for example, a thermobonding fleece made of polyester sheath-core bikofibers with a basis weight of 35 g / m 2 and which is also available in rolls.

Die beiden Schichten werden zusammengeführt und mittels einer Beschichtungsmaschine (8) mit einer thermoplastischen Schicht (2), hier beispielsweise einem LDPE, versehen. Die Quetschwalzen (9) drücken die noch weiche thermoplastische Schicht (2) tief in die zusammengeführten Schichten (3) und (5), so daß die Schicht (3) durchdrungen wird (4) und die dehnbare Schicht (5) sich mit der thermoplastischen Schicht verbindet und die naturfaserhaltige Schicht (3) einbindet. (10) zeigt erfindungsgemäßen schichtenweise zusammengesetzten Verbundwerkstoff nach der Fertigstellung. Der Verbundwerkstoff wird aufgewickelt (11) und ist danach einsatzbereit für die Formteilfertigung.The two layers are brought together and provided with a thermoplastic layer ( 2 ), here for example an LDPE, by means of a coating machine ( 8 ). The squeeze rollers ( 9 ) press the still soft thermoplastic layer ( 2 ) deep into the merged layers ( 3 ) and ( 5 ), so that the layer ( 3 ) is penetrated ( 4 ) and the stretchable layer ( 5 ) with the thermoplastic Layer connects and integrates the natural fiber layer ( 3 ). ( 10 ) shows the composite material according to the invention assembled in layers after completion. The composite material is wound up ( 11 ) and is then ready for use in the manufacture of molded parts.

Claims (24)

1. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff zur Stabilisierung einer Kernkomponente von Formteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten des Verbundwerkstoffes aus einer Thermoplastschicht (a) und einem textilen Flächengebilde welches Naturfasern enthält (b) und einer in Längs- und Querrichtung dehnbaren Abdeckschicht (c) bestehen.1. Layered composite material for stabilizing a core component of molded parts, characterized in that the layers of the composite material consist of a thermoplastic layer (a) and a textile fabric which contains natural fibers (b) and a longitudinally and transversely stretchable cover layer (c). 2. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoplastschicht (a) eine Polyamid- oder eine Copolyamidschicht ist. 2. The composite material in layers according to claim 1, characterized in that the thermoplastic layer (a) is a polyamide or is a copolyamide layer.   3. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoplastschicht (a) eine Polyester- oder eine Copolyesterschicht ist.3. A composite composite material according to claim 1, characterized in that the thermoplastic layer (a) is a polyester or is a copolyester layer. 4. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoplastschicht (a) eine Polyolefinschicht, aus einem Polyethylen oder einem Polypropylen oder Polypropylen-Co-Polymerisat ist.4. The composite composite material according to claim 1, characterized in that the thermoplastic layer (a) a Polyolefin layer, made of a polyethylene or a polypropylene or Polypropylene co-polymer is. 5. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylen ein Low-Density-Polyethylen (LDPE) ist.5. The composite composite material according to claim 4, characterized in that the polyethylene is a low-density polyethylene (LDPE) is. 6. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoplastschicht (a) aus einem Co- Polymeren eines Polyolefines mit einem Acrylsäureester oder einem Methacrylsäureester oder aus einem Ethylenvinylacetat besteht.6. Laminate composite according to claim 1, characterized in that the thermoplastic layer (a) consists of a co Polymers of a polyolefin with an acrylic acid ester or Methacrylic acid ester or consists of an ethylene vinyl acetate. 7. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoplastschicht (a) in einem Gewicht von 10 bis 150 g/m2, bevorzugt von 15 bis 80 g/m2 vorliegt.7. A composite composite material according to claim 1, characterized in that the thermoplastic layer (a) is present in a weight of 10 to 150 g / m 2 , preferably 15 to 80 g / m 2 . 8. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Naturfasern enthaltende textile Flächengebilde (b) zu 100% aus Naturfasern besteht8. The composite composite material according to claim 1,  characterized in that the textile containing natural fibers Fabric (b) consists of 100% natural fibers 9. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Naturfasern enthaltende textile Flächengebilde (b) aus einer Mischung aus Naturfasern und Synthesefasern besteht.9. A composite composite material according to claim 1, characterized in that the textile containing natural fibers Fabric (b) made from a mixture of natural fibers and synthetic fibers consists. 10. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im textile Flächengebilde (b) mindestens 20 g/m2, bevorzugt mindestens 50 g/m2 Naturfasern enthalten sind.10. A composite composite material according to claim 1, characterized in that the textile fabric (b) contains at least 20 g / m 2 , preferably at least 50 g / m 2, of natural fibers. 11. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Naturfasern enthaltende textile Flächengebilde (b) ein Flächengewicht von 20 bis 250 g/m2, bevorzugt 50 bis 150 g/m2 aufweist.11. A composite composite material according to claim 1, characterized in that the textile fabric (b) containing natural fibers has a weight per unit area of 20 to 250 g / m 2 , preferably 50 to 150 g / m 2 . 12. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Naturfasern pflanzlicher Art sind, insbesondere Flachs, Hanf, Sisal, Kapok, Jute, Ramie, Kokos, Banane und dergleichen.12. A composite composite material according to claim 1, characterized in that the natural fibers are plant-based, especially flax, hemp, sisal, kapok, jute, ramie, coconut, banana and the like. 13. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Synthesefasern des Naturfasern enthaltenden textilen Flächengebildes (b) aus der Gruppe der Polyesterfasern, Polyamidfasern, Aramidfasern, Kohlenstoffasern, Polyacrylnitrilfasern, Polyolefinfasern, Bikomponenten-Polyesterfasern, Bikomponenten-Polyolefinfasern oder deren Mischungen untereinander besteht.13. Layered composite material according to claim 1 and 9, characterized in that the synthetic fibers of natural fibers  containing textile fabric (b) from the group of Polyester fibers, polyamide fibers, aramid fibers, carbon fibers, Polyacrylonitrile fibers, polyolefin fibers, bicomponent polyester fibers, Bicomponent polyolefin fibers or their mixtures with one another consists. 14. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Synthesefasern des Naturfasern enthaltenden textilen Flächengebildes (b) als Endlosfilamente oder als Stapelfasern oder als Stapelfasergarne vorliegen.14. A composite composite material according to claim 1 and 9, characterized in that the synthetic fibers of natural fibers containing textile fabric (b) as continuous filaments or as Staple fibers or as staple fiber yarns. 15. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Naturfasern enthaltende textile Flächengebilde (b) ein Gewebe, ein Gewirke, eine Raschelware, ein Kettengewirke, ein Kettengewirke mit einem eingelegten Schußfaden, ein Vliesstoff oder ein Fadengelege ist.15. A composite composite material according to claim 1, characterized in that the textile containing natural fibers Fabric (b) a woven fabric, a knitted fabric, a Raschel fabric, a Warp knitted fabric, a warp knitted fabric with an inserted weft Is nonwoven or a scrim. 16. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Längs- und Querrichtung dehnbare Abdeckschicht (c) eine Bruchdehnung gemessen nach EN 29073-3 in Längs- und Querrichtung von mindestens 15% aufweist.16. The composite composite material according to claim 1, characterized in that the stretchable in the longitudinal and transverse directions Cover layer (c) has an elongation at break measured according to EN 29073-3 in Longitudinal and transverse direction of at least 15%. 17. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Längs- und Querrichtung dehnbare Abdeckschicht (c) aus einem textilen Flächengebilde aus überwiegend Synthesefasern der Gruppen Polyesterfasern, Polyamidfasern, Aramidfasern, Kohlenstoffasern, Polyacrylnitrilfasern, Polyolefinfasern, Bikomponenten-Polyesterfasern, Bikomponenten-Polyolefinfasern oder deren Mischungen bestehen.17. The composite composite material according to claim 1,  characterized in that the stretchable in the longitudinal and transverse directions Covering layer (c) predominantly made of a textile fabric Synthetic fibers from the groups polyester fibers, polyamide fibers, Aramid fibers, carbon fibers, polyacrylonitrile fibers, polyolefin fibers, Bicomponent polyester fibers, bicomponent polyolefin fibers or their mixtures exist. 18. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Synthesefasern in Längs- und Querrichtung dehnbaren Abdeckschicht (c) mindestens 90% beträgt.18. A composite composite material according to claim 1 and 17, characterized in that the proportion of synthetic fibers in Longitudinal and transverse stretchable cover layer (c) at least 90% is. 19. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Längs- und Querrichtung dehnbare Abdeckschicht (c) aus Papier, aus einem Gewirke, aus einem Gestrick, einem Gewebe oder aus einem Vliesstoff besteht.19. Layered composite material according to claim 1, characterized in that the stretchable in the longitudinal and transverse directions Cover layer (c) of paper, of a knitted fabric, of a knitted fabric, a fabric or a nonwoven fabric. 20. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff für die in Längs- und Querrichtung dehnbare Abdeckschicht (c) ein Thermobondingvliesstoff, ein Naßvliesstoff, ein Spinnvliesstoff, ein nähwirkverfestigter Vliesstoff, ein wasserstrahlverfestigter Vliesstoff oder ein Nadelvliesstoff ist.20. A composite composite material according to claim 1 and 19, characterized in that the nonwoven fabric for the in longitudinal and Transverse stretchable cover layer (c) a thermal bonding nonwoven Wet nonwoven fabric, a spunbonded nonwoven fabric, a nonwoven fabric reinforced with stitchbonding hydroentangled nonwoven or a needle-punched nonwoven. 21. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Längs- und Querrichtung dehnbare Abdeckschicht (c) ein Flächengewicht von 10 bis 150 g/m2, bevorzugt 15 bis 100 g/m2 aufweist.21. The composite material according to claim 1, characterized in that the cover layer (c), which is extensible in the longitudinal and transverse directions, has a basis weight of 10 to 150 g / m 2 , preferably 15 to 100 g / m 2 . 22. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (a), (b) und (c) miteinander verbunden sind, um ein Halbzeug zu bilden.22. A composite composite material according to claim 1, characterized in that the layers (a), (b) and (c) together are connected to form a semi-finished product. 23. Schichtenförmig zusammengesetzter Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen die Thermoplast­ schicht (a) die Verbindung der Schichten (a), (b) und (c) bewirkt.23. A composite composite material according to claim 1 and 21, characterized in that essentially the thermoplastic layer (a) causes the connection of layers (a), (b) and (c). 24. Formteil zur Auskleidung eines Fahrzeuginnenraumes bestehend aus einem Formkörper aus Thermoformschaum oder einem Faserkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper ein- oder beidseitig mit einem Verstärkungsmaterial nach den vorhergehenden Ansprüchen versehen ist.24. Molding for lining a vehicle interior consisting of a molded body made of thermoformed foam or a fiber body, characterized in that the molded body on one or both sides with a Reinforcing material is provided according to the preceding claims.
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