DE60111116T2

DE60111116T2 - Fahrzeugdachverkleidungbildendes Element und eine dieses verwendende Fahrzeugdachverkleidung

Info

Publication number: DE60111116T2
Application number: DE60111116T
Authority: DE
Inventors: Shigeru Yamagata; Ryoetsu Utsunomiya-shi Sakurabashi; Hisanori Yagi; Mitsutoshi Kawauchi-gun Ogata; Akihiko Funabashi-shi Kojima
Original assignee: Oji Interpack Co Ltd
Current assignee: Oji Interpack Co Ltd
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2021-04-19
Also published as: KR20010098574A; EP1149692A3; JP2002012093A; PL347206A1; DE60111116D1; EP1149692A2; EP1149692B1; KR100755102B1

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kfz-Dachinnenverkleidungselement, bei dem es sich um ein Dachverkleidungsmaterial für ein Kraftfahrzeug und um ein Formelement zur Dachinnenverkleidung eines Kraftfahrzeugs handelt, das zum Formen oder Bilden des Dachverkleidungselementes verwendet wird, sowie ein Laminat, das so geformt oder gebildet werden soll, dass es einer flachen oder gekrümmten Form entspricht.
BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
Als Basismaterial, das herkömmlicherweise für ein Dachinnenverkleidungsmaterial eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird, sind solche bekannt, die durch Zugeben spezifischer wärmehärtbarer Fasern zum Spalten natürlicher Fasern oder künstlicher Fasern, um ein vorbestimmtes Fasergemisch zu bilden, und anschließendes Beaufschlagen des Gemischs mit einem gleichmäßigen Druck erhalten werden, um ihm eine gekrümmte Fläche zu verleihen; oder solche, die durch Einschließen eines Wellpapierbogens zwischen heißen Pressen erhalten werden, um dadurch eine gekrümmte Fläche darin zu bilden; solche, die durch Kneten von Talkum oder Glasfasern zu einer Polypropylenfolie erhalten werden; und ein Kunststofffolienelement, das durch Kleben eines Styrolfilms auf eine expandierte Polystyrolfolie erhalten wird.
Die Formelemente, die von solchen Kombinationen erhalten werden, beinhalten ein Problem im Hinblick auf die Formungseffizienz oder -kosten, oder geformte oder gebildete Produkte davon haben im Hinblick auf Wärmebeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und Größenstabilität des Produkts Vor- und Nachteile. Insbesondere die, die durch Kneten von Glasfasern zu einer Polypropylenfolie erhalten werden, sind im Hinblick auf ihre Eigenschaften nach dem Formen oder Gestalten, wie z.B. Wärmebeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und Größenstabilität, ausgezeichnet, aber es ist eine merkliche Verbesserung im Hinblick auf die Arbeitsumgebung in ihrem Produktionsschritt erforderlich, da sonst ihre Anordnungsmethode begrenzt ist, d.h. sie müssen aufgrund der darin eingemischten Glasfasern nach dem Gebrauch selbst dann regeneriert werden, wenn sie verbrannt werden.
Spritzgeformte Produkte, die durch Mischen eines anorganischen Materials wie Mica oder Talkum zu einem Polypropylenharz erhalten werden, um ihre Steifigkeit und Wärmebeständigkeit zu verbessern, sind hinlänglich als Industriematerialien bekannt, die für Kraftfahrzeuge oder leichte elektrische Geräte verwendet werden. Spritzgeformte Produkte werden aufgrund ihres hohen Gewichtes jedoch nicht bevorzugt. Es ist eine Technik des Kombinierens einer extrudierten Kunststofffolie und eines expandierten Polypropylens bekannt, um einem Dachinnenverkleidungsformelement den Vorteil von Mica zu geben und gleichzeitig sein Gewicht zu reduzieren. Wenn die micahaltige Lage eine Einzellage ist, dann wird jedoch die Steifigkeit nicht genügend verbessert. Darüber hinaus ist ein geknetetes Polypropylen-Mica-Harz mit einem Problem im Hinblick auf seine Extrusionsfilmbildungseigenschaften behaftet, oder genauer der Eigenschaft, eine breite Folie mit einer Dicke von nur 300 μm oder weniger zu bilden, die die Zieldicke der vorliegenden Erfindung ist.
Wie oben beschrieben, wird zwar anerkannt, dass ein Formmaterial, das zur Gewichtsreduzierung expandiertes Polypropylen als Basis und eine micahaltige Polypropylenfolie in Kombination verwendet, verbesserte Steifigkeit und Wärmebeständigkeit hat, aber es muss die Größenstabilität noch weiter verbessert und Durchhängen bei hohen Temperaturen verringert werden, um die Forderung nach einer Verbesserung der Größengenauigkeit eines Dachinnenverkleidungsmaterials zu erfüllen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein komplexes Material mit einer neuen Zusammensetzung bereitzustellen, die durch Kneten eines Polypropylenharzes und Mica, Formen von gekneteter Masse zu einer dünnen Folie und anschließendes Legen der dünnen Folie über eine expandierte Polypropylenfolie erhalten wird; und ferner ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement bereitzustellen, das im Hinblick auf die Folienbildungseigenschaft des Harzes zu der micahaltigen Polypropylenfolie selbst dann verbessert wird, wenn die Folie breit und dünn ist, eine hohe Steifigkeit hat, nach dem Anbringen gute Funktionseigenschaften hat, nach dem Pressen ausgezeichnet formbar ist, Eigenschaften nach dem Formen wie Wärmebeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und Größenstabilität aufweist und eine Gewichtsreduzierung zulässt.
Im Hinblick auf die Überwindung der oben beschriebenen Probleme umfasst die vorliegende Erfindung die nachfolgend beschriebenen Aspekte.
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird somit ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement (ein Element, das zum Formen eines Kfz-Dachinnenverkleidungselementes verwendet wird) bereitgestellt, umfassend ein dreilagiges komplexes Kunststofffolienmaterial, das aus einer expandierten Polypropylenfolie und micahaltigen Polypropylenfolien gebildet ist, die auf beide Seiten davon gelegt wurden, wobei das dreilagige komplexe Kunststofffolienmaterial durch Kneten von Mica mit einer Partikelgröße von 10 bis 100 μm und einem Polypropylenharz mit einer Fließfähigkeit (gemäß Methode B von JIS-K-7210) von 3 bis 40 g/10 min, gemessen bei einer Prüftemperatur von 230°C unter einer Prüflast von 21,18 N, Formen des resultierenden micahaltigen Harzes mit einem Micagehalt von 15 bis 40 Gew.-% zu einer micahaltigen Polypropylenfolie mit einer Dicke von 100 bis 300 μm, und dann Legen der micahaltigen Polypropylenfolie über beiden Seiten der expandierten Polypropylenfolie mit einem Expansionsverhältnis vom 5- bis 50fachen und einer Dicke von 2 bis 6 mm erhalten wird.
So wird mit der vorliegenden Erfindung ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement bereitgestellt, das ein geringes Gewicht und eine ausgezeichnete Steifigkeit hat, indem ein dreilagiges komplexes Kunststofffolienmaterial eingesetzt wird, umfassend eine expandierte Polypropylenfolie und eine micahaltige Polypropylenfolie, die auf beide Seiten davon gelegt wurde.
Als die expandierte Polypropylenfolie, die in der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen soll, ist eine atmosphärisch expandierte und vernetzte Polypropylenfolie geeignet.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, wobei auf der Oberfläche der micahaltigen Polypropylenfolie, die die Oberflächenseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials bildet, d.h. der Innenseite der Kfz-Dachverkleidung, ein Verstärkungsabschnitt mit der micahaltigen Polypropylenfolie teilweise gebildet wurde.
In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, wobei der Verstärkungsabschnitt dadurch gebildet wird, dass auf die micahaltige Polypropylenfolie (Innenseite des Kfz-Dachauskleidungsmaterials), die das dreilagige komplexe Kunststofffolienmaterial bildet, teilweise eine weitere micahaltige Polypropylenfolie geklebt wurde, deren Materialqualität der der genannten micahaltigen Polypropylenfolie ähnlich ist.
In diesem dritten Aspekt der Erfindung hat die teilweise auf die Oberflächenseite (Innenseite) geklebte micahaltige Polypropylenfolie vorzugsweise dieselbe Materialqualität wie die micahaltige Polypropylenfolie, die die Oberflächenseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials bildet, aber diese Polypropylenfolien können eine geringfügig andere Materialqualität im Rahmen des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung haben.
In diesem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die andere teilweise auf die Oberflächenseite (Innenseite) zu klebende micahaltige Polypropylenfolie in der Stufe vor dem Pressformen nur teilweise auf die die Oberflächenseite bildende micahaltige Polypropylenfolie des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials geklebt werden. Dieser Abschnitt wird geschmolzen und dann durch Wärme aufgeklebt, wenn das Kfz-Dachinnenverkleidungselement durch Pressformen unter Wärme gebildet wird.
In diesem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die micahaltige Polypropylenfolie auf der Oberflächenseite (Innenseite des Kfz-Dachverkleidungsmaterials) teilweise dick, was jedoch im Hinblick auf das Aussehen kein Problem verursacht, weil die Stufendifferenz an der Grenze zwischen dicken und dünnen Abschnitten nach dem Pressformen zu dem Kfz-Dachinnenverkleidungselement unter Wärme verschwindet.
In einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, wobei nach dem Extrudieren der die Oberflächenseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials bildenden micahaltigen Polypropylenfolie, d.h. der Innenseite des Kfz-Dachauskleidungsmaterials, und dann Legen der extrudierten Folie auf die expandierte Polypropylenfolie, der genannte Verstärkungsabschnitt auf der Oberflächenseite der micahaltigen Polypropylenfolie dick ausgebildet wird, indem der Lippenabstand des Auslassteils des Extruders verändert wird, um eine Stelle zu verdicken, die eine ausreichende Festigkeit benötigt, um dadurch die Festigkeit dort zu erhöhen.
Ebenso wird in diesem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung die micahaltige Polypropylenfolie auf der Oberflächenseite (Innenseite des Kfz-Dachauskleidungselementes) teilweise dick, was jedoch kein Problem mit dem Aussehen verursacht, weil der Lippenabstand stufenlos verändert und die Stufendifferenz an der Grenze zwischen dem dicken und dem dünnen Abschnitt durch Erhitzen und Druckbeaufschlagung nach dem Pressformen eines Kfz-Dachinnenverkleidungselementes eliminiert werden kann.
In einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement gemäß einem der zweiten bis vierten Aspekte der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, wobei der Verstärkungsabschnitt der micahaltigen, die Oberflächenseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials, d.h. die Innenseite der Kfz-Innenverkleidung bildenden Polypropylenfolie entlang dem äußeren Rand (d.h. einer Region mit einer vorbestimmten Breite entlang dem äußeren Rand) und/oder entlang dem mittleren Teil (d.h. einer Region mit einer vorbestimmten Breite entlang der Mitte) des komplexen Materials angeordnet ist.
In der vorliegenden Erfindung ist es möglich, entweder die schlanke Mittelregion entlang der Extrusionsrichtung des Harzes des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials oder die schlanken Regionen auf beiden Seiten entlang der Extrusionsrichtung des Harzes zu verdicken. Oder es können beide verdickt werden. Alternativ kann eine schlanke Mittelregion entlang einer Richtung vertikal zur Extrusionsrichtung des Harzes oder schlanke Regionen auf beiden Seiten entlang einer Richtung vertikal zur Extrusionsrichtung des Harzes verdickt werden. Oder es können beide verdickt werden.
In einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, wobei ein Rückseitenbehandlungsmaterial auf die Rückseite des komplexen Kunststofffolienmaterials mit einer dreilagigen Struktur geklebt wird. Der hierin verwendete Begriff „Rückseitenbehandlungsmaterial" bedeutet ein Material, das zum Verhindern von Friktionsgeräuschen aufgeklebt wird, die durch Schwingungen bei der Fahrt des Kraftfahrzeugs entstehen.
In einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls ein Kfz-Dachinnenverkleidungselement bereitgestellt, das durch Formen eines Kfz-Dachinnenverkleidungsformelementes gemäß einem der ersten bis sechsten Aspekte der Erfindung erhalten wurde, wobei die die Rückseite (eine Seite, die der Innenseite der Kfz-Dachverkleidung gegenüberliegt) des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials bildende micahaltige Polypropylenfolie teilweise robust ist und die micahaltige Polypropylenfolie (die Innenseite der Kfz-Dachverkleidung) eine im Wesentlichen flache Oberfläche ohne Robustheit hat.
In einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls ein Kfz-Dachinnenverkleidungselement bereitgestellt, das mit einem Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement gemäß einem der ersten bis sechsten Aspekte der vorliegenden Erfindung gebildet wurde, das ferner eine Lage aus einem Papierharzlaminat außerhalb der micahaltigen Polypropylenfolie hat, die die Rückseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials bildet.
Die oben beschriebene Papierharzlaminatlage kann direkt auf die Rückseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials oder durch Ausbilden einer anderen Lage wie z.B. einer Lage eines Rückseitenbehandlungsmaterials auf der Rückseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials und anschließendes Kleben des Papierharzlaminats auf die Außenseite davon gebildet werden.
In einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement gemäß einem der ersten bis sechsten Aspekte der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, das eine Biegebelastbarkeit von 9,8 bis 49,0 N gemessen mit einem Biegetest hat, bei dem eine Last mit einer Rate von 50 mm/min auf ein Prüfstück von 50 mm × 150 mm in der Mitte einer 100 mm Spannlänge aufgebracht wird, die an beiden Enden frei getragen wird, bis das Element bricht.
Die Biegebelastbarkeit von 9,8 bis 49,0 N ist ein Wert, den ein Kfz-Dachinnenverkleidungselement im Wesentlichen haben muss. Dieser Wert kann auch auf ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement angewendet werden, wenn es keiner speziellen Verarbeitung unterzogen wird, um ihm nach dem Formen eines Kfz-Dachinnenverkleidungsformelementes vor dem Formen zu einem Dachverkleidungselement Festigkeit zu verleihen.
In einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls ein Kfz-Dachinnenverkleidungselement gemäß dem siebten oder achten Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, wobei die Biegebelastbarkeit 9,8 bis 49,0 N gemessen mit einem Biegetest beträgt, bei dem eine Last mit einer Rate von 50 mm/min auf ein Prüfstück von 50 mm × 150 mm in der Mitte einer 100 mm Spannlänge aufgebracht wird, das frei an beiden Enden getragen wird, bis das Element bricht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 illustriert einen Lagenaufbau eines Kfz-Dachinnenverkleidungselementes in Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
2 illustriert einen Lagenaufbau eines Abschnitts des Kfz-Dachinnenverkleidungselementes von Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung, auf den eine micahaltige Polypropylenfolie teilweise geklebt wurde.
3 illustriert einen Lagenaufbau eines dickwandigen Abschnitts der micahaltigen Polypropylenfolie des Kfz-Dachinnenverkleidungselementes von Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung.
4 illustriert einen Lagenaufbau des Kfz-Dachinnenverkleidungselementes von Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung.
5 illustriert einen Lageaufbau des Kfz-Dachinnenverkleidungselementes von Beispiel 5 der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Perspektivansicht, die das Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement in Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung illustriert.
7 ist eine Perspektivansicht, die das Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement in Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung illustriert.
8 ist eine Perspektivansicht, die das Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement in Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung illustriert.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSGESTALTUNGEN
Die vorliegenden Erfinder haben geeignete Bedingungen für Mica und ein Polypropylenharz studiert, die ein Extrudieren eines micahaltigen Polypropylenharzes – das gewöhnlich tatsächliche Ergebnisse als Harz zum Spritzformen ergab – zu einer dünnen Folie von 100 bis 300 μm Dicke mit der Breite einer T-Düse (einem Auslassteil eines Extruders) und einer Breite bis etwa 1500 mm und einer Abnahmegeschwindigkeit von 10 bis 30 m/min auf Massenproduktionsbasis zulassen.
Es wurden Art, Partikelgröße und Inhalt von Mica, Fließfähigkeit (MFR) eines Polypropylenharzes, ein Haftmittel und sein Gehalt sowie Extrusionsbedingungen aus einer T-Düse studiert, aber es war zunächst vollkommen unmöglich, eine solche dünne Folie mit der oben beschriebenen T-Düsenbreite und Abnahmegeschwindigkeit zu bilden. Die vorliegenden Erfinder setzten jedoch die Untersuchungen fort und es gelang ihnen schließlich, geeignete Bedingungen zu finden.
Als Mica werden Muskovit, Sericit und Phlogopit bevorzugt. Wenn die Mica mit einem Seitenverhältnis von 5 oder größer in einer Menge von 15 bis 40 Gew.-% vorliegt, dann wird eine Partikelgröße von 10 bis 100 μm bevorzugt. Die Partikelgröße muss nicht unbedingt in den oben beschriebenen Bereich fallen, wenn die Mica für einen Labortest oder einen Zweck verwendet wird, bei dem die T-Düsenbreite 500 mm oder kleiner, die Abnahmegeschwindigkeit 10 m/min oder kleiner und die Foliendicke 500 μm ist. Wenn die Partikelgröße unter den oben beschriebenen Massenproduktionsbedingungen (Bedingungen, die ein Extrudieren zu einer dünnen Folie mit einer Dicke von 100 bis 300 μm bei einer T-Düsenbreite von etwa 1500 mm und einer Abnahmegeschwindigkeit von 10 bis 30 m/min zulassen) geringer als 10 μm ist, dann kann günstigerweise eine Folie gebildet werden, aber die Steifigkeit der resultierenden Folie ist minderwertig. Partikelgrößen über 100 μm sind andererseits ungeeignet, weil in der damit gebildeten Folie Löcher entstehen können. Die im Hinblick auf Steifigkeit und Folienbildung stärker bevorzugte Partikelgröße ist 15 bis 50 μm.
Mit Bezug auf den Micagehalt ist die Steifigkeit der resultierenden Folie bei einem Gehalt von weniger als 15 Gew.-% schlecht, während bei einem Gehalt über 40 Gew.-% häufig Löcher entstehen. Im Hinblick auf das Verhüten der Entstehung von Löchern liegt der bevorzugte Micagehalt im Bereich von 15 bis 30 Gew.-%.
Die Mica hat vorzugsweise ein Seitenverhältnis (erhalten durch Dividieren des Durchmessers durch die Dicke) von 5 oder größer, wobei 10 oder größer besonders bevorzugt wird. Mica mit einem Seitenverhältnis von weniger als 5 mm ist im Hinblick auf steifigkeitsverbessernde Effekte minderwertig, weil sie nicht parallel zu einer Formelementfolie ausgerichtet werden kann. Es wird erwartet, dass eine Folie, die mit einer Mica mit einem höheren Seitenverhältnis erhalten werden kann, aufgrund einer höheren Zahl der Micalagen in der Formelementfolie wahrscheinlich eine höhere Steifigkeit haben wird.
Das Polypropylenharz als Basis zum Kneten mit Mica hat eine Fließfähigkeit (gemäß Methode B von JIS-K-7210) von 3 bis 40 g/10 min bei einer Testtemperatur von 230°C und einer Prüflast von 21,18 N unter den oben beschriebenen Massenproduktionsbedingungen (Bedingungen zum Extrudieren zu einer Folie mit einer Dicke von nur 100 bis 300 μm bei einer T-Düsenbreite von etwa 1500 mm und einer Abnahmegeschwindigkeit von 10 bis 30 m/min), wenn die Mica ein Seitenverhältnis von 5 oder höher, eine Partikelgröße von 10 bis 100 μm und einen Gehalt von 15 bis 40 Gew.-% hat. Bei einer solchen vergleichsweise hohen Fließfähigkeit hat das mit Mica geknetete Harz eine gute Ausbreitbarkeit nach der Extrusion, so dass eine löcherfreie Folie mit gutem Aussehen erhalten werden kann. Fließfähigkeiten von weniger als 3 g/10 min sind nicht geeignet, weil bei einer so erhaltenen Folie aufgrund ihrer schlechten Ausbreitbarkeit leicht Löcher entstehen.
Fließfähigkeiten über 40 g/10 min sind andererseits nicht geeignet, weil das Harz zu weich wird.
Die Steifigkeit der Folie kann durch Verbessern der Haftung an der Grenzfläche zwischen Polypropylenharz und Mica erhöht werden. Da die Steifigkeit von der Haftung an der Grenzfläche wie oben beschrieben abhängig ist, wird daher eine Folienbildung nach der Zugabe eines Haftmittels bevorzugt, das nach Bedarf auf die Grenzfläche wirkt. Eine Behandlung von Mica mit einem Silanhaftmittel wird bevorzugt. Diese Behandlung verstärkt die hydrophobe Natur auf der Micaoberfläche, wodurch die Haftung auf dem Polypropylenharz verbessert wird, was zur Bildung einer Folie mit einer hohen Steifigkeit führt. Der Haftmittelgehalt beträgt vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%.
Die Verwendung der oben definierten Materialien ist zum Erhalten einer micahaltigen Polypropylenfolie durch Extrudieren aus einer T-Düse geeignet.
Die expandierte Polypropylenfolie, die als komplexes Material mit der micahaltigen Polypropylenfolie kombiniert werden soll, ist vorzugsweise eine atmosphärisch expandierte und vernetzte Polypropylenfolie, die durch atmosphärisches Vernetzen und Expandieren erzeugt wird. Eine solche Vernetzung erbringt eine gute Größenstabilität nach der Formung zu einem Kfz-Dachverkleidungsmaterial durch Erhitzen und Druckbeaufschlagung. Die atmosphärische Vernetzungsexpansion ist eine Methode zum Erhalten eines expandierten Körpers durch Vermischen eines Harzes und eines thermisch zersetzten Schaummittels mit einem Vernetzungsmittel oder einem Vernetzungshilfsstoff, Extrudieren des Gemischs zu einer expandierbaren Folie und anschließendes Vernetzen und Schäumen derselben durch Elektronenbestrahlung; oder eine Methode zum Extrudieren des Gemischs und Durchführen von Vernetzung und Expansion (chemische Vernetzungsmethode).
Wenn das Expansionsverhältnis nicht ein Mehrfaches oder dergleichen überschreitet, dann ist die Folie steif. Wenn das Expansionsverhältnis jedoch um mehrere dutzend Mal erhöht wird, dann hat die Folie die Eigenschaften einer weichen und flexiblen Folie. In der vorliegenden Erfindung werden das Expansionsverhältnis und die Dicke jeweils auf das 5- bis 50fache bzw. auf 2 bis 6 mm eingestellt, um sowohl die Steifigkeits- als auch die Gewichtsreduzierungsanforderung zu erfüllen.
Die Struktur eines Laminats wird gewöhnlich anhand der Steifigkeit, der Dehnfähigkeit und des geringen Gewichtes bestimmt, das die Laminatstruktur haben soll. In der vorliegenden Erfindung wird als Beispiel ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement vorgeschlagen, das mit einer expandierten Polypropylenfolie mit einer Dicke von 2 bis 6 mm erhalten wurde. Hierbei handelt es sich grundsätzlich um eine dreilagige Struktur mit einer darin eingefügten expandierten Polypropylenfolie, oder spezifischer mit einer Struktur aus einer micahaltigen Polypropylenfolie, einer expandierten Polypropylenfolie und einer micahaltigen Polypropylenfolie. Ein Material mit dieser dreilagigen Struktur wird hierin als „dreilagiges komplexes Kunststofffolienmaterial" oder einfach als „dreilagiges komplexes Kunststoffmaterial" beschrieben. Es kann als mehrlagiges Laminat zum Formen angesehen werden, das sich z.B. aus einer Kombination aus micahaltiger Polypropylenfolie/expandierter Polypropylenfolie/micahaltiger Polypropylenfolie/expandierter Polypropylenfolie/micahaltiger Polypropylenfolie zusammensetzt.
Die Dicke eines solchen Laminats wird anhand der Zielsteifigkeit und der Gewichtsreduktion bestimmt. Das dreilagige komplexe Kunststofffolienmaterial wird gewöhnlich so ausgebildet, dass es eine Dicke von 1 bis 6 mm, vorzugsweise von 2 bis 6 mm hat. In der vorliegenden Erfindung wird die Dicke auf etwa 2 mm bis 6 mm eingestellt. Die Biegebelastbarkeit (gemäß dem nachfolgend beschriebenen Prüfverfahren) bei dieser Dicke soll auf 9,8 bis 49,0 N (1 bis 5 kp) eingestellt werden. Bei einer Dicke von weniger als 1 mm lässt sich die gewünschte Steifigkeit nicht mehr leicht aufrechterhalten. Selbst bei einer Dicke von mehr als 6 mm kann andererseits keine spezielle Verbesserung der Eigenschaften proportional zu einer Dickenzunahme erwartet werden. Wenn die Biegebelastbarkeit geringer als 9,8 N ist und die Folie auf einer Seite eine Länge von mehr als 1 m hat, dann hängt sie stark durch, was die Arbeitseffizienz nach dem Anbringen herabsetzt. Wenn andererseits die Biegebelastbarkeit 49,0N übersteigt, kann keine spezielle Verbesserung der Eigenschaften erkannt werden. Es ist zu bemerken, dass die Biegebelastbarkeit wie hierin beschrieben einen Wert bedeutet, den ein Kfz-Dachinnenverkleidungselement nach vollendetem Formen haben soll. Wenn ein Kfz-Dachinnenverkleidungselement aus einem dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterial mit einer Struktur aus micahaltiger Polypropylenfolie/expandierter Polypropylenfolie/micahaltiger Polypropylenfolie gebildet wird, ohne es einer speziellen Verstärkungsverarbeitung zu unterziehen, dann kann die oben beschriebene Biegebelastbarkeit als die Biegebelastbarkeit vorgegeben werden, die ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement mit einem dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterial vor dem Formen haben soll.
Das dreilagige komplexe Kunststoffmaterial der vorliegenden Erfindung wird gewöhnlich vorzugsweise wie folgt erzeugt: kontinuierliches Zuführen einer in Rollenform vorliegenden expandierten Polypropylenfolie, während sie abgewickelt wird; Extrudieren einer micahaltigen Polypropylenfolie in einem geschmolzenen Zustand aus einer T-Düse, um sie über die expandierte Polypropylenfolie zu legen, um so eine zweilagige Folie zu bilden; Aufwickeln derselben; und Legen einer micahaltigen Polypropylenfolie, die im schmelzflüssigen Zustand aus einer T-Düse extrudiert wurde, über die zweilagige Folie, während sie kontinuierlich abgewickelt wird.
Das Formelement der vorliegenden Erfindung wird für ein Kfz-Innendach verwendet, daher ist es üblich, die äußerste Lage auf der Oberflächenseite (dem Kfz-Dach auf der Innenraumseite) mit einem Außenhautmaterial zu bedecken, um das schöne Aussehen des Dachs zu erhalten und um die Lage auf der Rückseite mit einem Rückseitenbehandlungsmaterial zu bedecken, um Scheuergeräusche aufgrund von Vibrationen zu verhüten. Beispiele für das Außenhautmaterial sind ungewebte Stoffe aus Polyester, Tricot-Haut, Leder und Kunstleder, während als Rückseitenbehandlungsmaterial z.B. Vliesstoffe verwendet werden können, die für verschiedene Herstellungszwecke erhältlich sind.
Zusätzlich zu diesen Hilfslagen kann eine weitere Hilfslage hinzugefügt werden, die mangelnde Festigkeit ausgleichen kann.
In der vorliegenden Erfindung wird gewöhnlich eine Lage aus einem Rückseitenbehandlungsmaterial über der Rückseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials ausgebildet, z.B. durch kontinuierliches Zurückrollen einer zweilagigen Folie bestehend aus einer expandierten Polypropylenfolie und einer darüber gelegten micahaltigen Polypropylenfolie nach dem Bilden des dreilagigen komplexen Kunststoffmaterials, und indem darüber eine weitere micahaltige Polypropylenfolie gelegt wird, die aus einer T-Düse injiziert wird, während das Rückseitenbehandlungsmaterial auf die Außenseite der anderen micahaltigen Polypropylenfolie geklebt wird. Die Herstellung eines Formelementes für eine Kfz-Dachinnenverkleidung wird gewöhnlich durch die Bildung des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials oder das Anbringen einer Rückseitenbehandlungsmaterials daran vervollständigt.
Eine Lage aus einem Auskleidungsflächenmaterial wird auf effiziente Weise gleichzeitig mit dem Ausbilden eines Kfz-Dachinnenverkleidungsformelementes zu einer Kfz-Dachverkleidung über ein dreilagiges komplexes Kunststofffolienmaterial geformt. Der Formvorgang kann beispielsweise wie folgt ablaufen: Legen eines dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials, das frei von Auskleidungsflächenmaterial ist (ein komplexes Material mit einer Lage aus einem Rückseitenbehandlungsmaterial, das über einem dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterial ausgebildet wird) oder dergleichen in einen Heizofen, Vorheizen, bis die Temperatur der Oberflächenseite der micahaltigen Polypropylenfolie, auf die das Oberflächenauskleidungsmaterial gelegt werden soll, 170°C oder höher wird, Übertragen auf eine Kühlform direkt nach dem Vorheizen, Legen des Auskleidungsflächenmaterials über die micahaltige Polypropylenfolie, Kleben derselben gleichzeitig unter Druck und Formen unter Druck für etwa 30 Sekunden (zur Form einer Kfz-Dachverkleidung).
In der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, eine verstärkte Struktur zu erhalten, indem ein dreilagiges komplexes Kunststofffolienmaterial oder ein Kfz-Dachinnenauskleidungsformelement mit einer Lage aus einem Rückseitenbehandlungsmaterial, das über dem dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterial ausgebildet ist, zu einer geeigneten Größe geschnitten wird; dann wird eine weitere micahaltige Polypropylenfolie teilweise auf einen Festigkeit benötigenden Abschnitt einer micahaltigen Polypropylenfolie auf der Seite (Innenseite) geklebt (temporäres Kleben mit einem Band oder dergleichen wird bevorzugt), über die ein Auskleidungsflächenmaterial gelegt werden soll. Es wird im Hinblick auf eine effiziente Verstärkung und effiziente Produktion bevorzugt, was aber nicht als begrenzend anzusehen ist, die Verstärkung an einem oder an beiden äußeren Rändern und/oder der mittleren Region des komplexen Materials vorzunehmen.
Da ein temporäres Kleben der micahaltigen Polypropylenfolie auf einen Teil des Kfz-Dachinnenverkleidungsformelementes in einem schmelzflüssigen Zustand nach einem Vorheizen im Vorheizungsofen durchgeführt wird, gefolgt von einer Druckbeaufschlagung unmittelbar nach dem Vorheizen, kann durch Erhitzen und Druckbeaufschlagung eine Stufendifferenz an der Grenze zwischen dicken und dünnen Abschnitten eliminiert werden, so dass das Ästhetikproblem überwunden und gleichzeitig eine teilweise Erhöhung der Festigkeit erzielt werden kann.
Die teilweise aufzuklebende micahaltige Polypropylenfolie ist zwar vom Standpunkt der Formbarkeit her vorzugsweise ein Material mit einer ähnlichen Qualität wie die micahaltige Polypropylenfolie auf der Oberflächenseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials, aber die Materialqualität kann sich auch etwas unterscheiden, wenn im Hinblick auf die Formbarkeit kein Problem besteht.
Eine weitere Methode zum Verstärken eines dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials besteht darin, nach dem Extrudieren einer micahaltigen Polypropylenfolie, die die Oberflächenseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials, d.h. die Innenseite einer Kfz-Dachverkleidung bildet, und darüber die expandierte Polypropylenfolie zu legen, teilweise den Lippenabstand des Auslassteils (T-Düse) eines Extruders zu ändern, um dadurch die Dicke der micahaltigen Polypropylenfolie auf der Oberflächenseite teilweise zu verändern.
Diese Methode ermöglicht es auch, durch Erhitzen und Druckbeaufschlagung eine Stufendifferenz an der Grenze zwischen dünnen und dicken Teilen zu eliminieren, um dadurch das Ästhetikproblem zu überwinden und gleichzeitig eine teilweise Erhöhung der Festigkeit zu erzielen.
Ein durch teilweise Haftung der micahaltigen Polypropylenfolie zu verdickender Abschnitt ist, wie oben beschrieben, vorzugsweise wenigstens der äußere Rand und/oder der mittlere Abschnitt des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials. Spezifisch beschrieben ist es möglich, die schlanke mittlere Region, die entlang der Extrusionsrichtung des Harzes des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials verläuft, oder die schlanken Regionen zu verdicken, die auf beiden Seiten entlang der Extrusionsrichtung des Harzes verlaufen. Alternativ können beide verdickt werden. Es ist auch möglich, die schlanke mittlere Region entlang einer Richtung vertikal zur Extrusionsrichtung des Harzes oder die schlanken Regionen auf beiden Seiten zu verdicken, die entlang der Richtung vertikal zur Extrusionsrichtung des Harzes verlaufen. Alternativ können auch beide verdickt werden.
Die Breite des Abschnitts (schlanke Region) der durch teilweise Haftung zu verdickenden micahaltigen Polypropylenfolie unterliegt zwar keinen besonderen Beschränkungen, aber 100 bis 400 mm werden bevorzugt, 200 bis 300 mm werden stärker bevorzugt. Wenn der verstärkte Abschnitt zu schmal ist, dann reichen die Verstärkungseffekte nicht aus. Wenn andererseits der verstärkte Abschnitt zu breit ist, dann scheint die Verdickung den gesamten Bereich zu bedecken, was zu einer Herabsetzung der Gewichtsreduzierungs- und Kosteneinsparungseffekte des Elementes führt. Die Dicke der teilweisen Haftung unterliegt zwar keinen besonderen Beschränkungen, aber etwa 100 bis 300 μm werden bevorzugt. Diese Verstärkungsdicke ist der der micahaltigen Polypropylenfolie auf der Oberflächenseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials ähnlich. Eine zu dicke teilweise Haftung neigt dazu, das Aussehen zu verschlechtern, weil die Stufendifferenz am verstärkten Abschnitt nicht einmal bei einer Formung unter Wärme und Druck zu einer weichen Kurve führt. Eine zu dünne teilweise Haftung erbringt andererseits keine ausreichenden Verstärkungseffekte. Eine Dicke außerhalb des oben beschriebenen Bereichs wird daher nicht bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung wurde der Verstärkungsabschnitt (der Abschnitt, auf den die micahaltige Polypropylenfolie teilweise geklebt wurde, oder der Abschnitt, der durch Extrudieren der zu verdickenden micahaltigen Polypropylenfolie erhalten wurde) nicht vulkanisiert, weil er aus einem Thermoplastharz besteht, so dass eine nachfolgende Formung leichter durchgeführt werden kann.
In der vorliegenden Erfindung wird, wenn eine Produktionsreihenfolge berücksichtigt wird, bevorzugt, einen Verstärkungsabschnitt auf der Oberflächenseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials anzuordnen (Innenseite eines Kfz-Dachauskleidungsmaterials), aufgrund des leichten Anbringens eines Rückseitenbehandlungsmaterials. Wenn dies nicht in Erwägung gezogen wird, dann kann dieser Verstärkungsabschnitt alternativ auf der Rückseite (einer Seite, die der Innenseite der Kfz-Dachverkleidung entgegengesetzt ist) des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials ausgebildet werden.
In der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, das dreilagige komplexe Kunststofffolienmaterial oder das Kfz-Dachinnenauskleidungsformelement mit einer Lage aus einem über dem komplexen Material ausgebildeten Rückseitenbehandlungsmaterial auf eine geeignete Größe zu schneiden, die Lage der micahaltigen, die Rückseite (eine Seite gegenüber der Innenseite) des Kopfauskleidungsmaterials bildenden Polypropylenfolie, die robust sein soll, teilweise zu pressen, um dadurch die Steifigkeit in der konkaven oder konvexen Richtung zu verbessern. In diesem Fall kann nur die Rückseite teilweise gepresst werden, indem eine flache Pressplatte für die Oberflächenseite (Innenseite) des Kopfauskleidungsmaterials und eine robuste Pressplatte für einen Teil der Rückseite verwendet wird. Indem nur die Rückseite gepresst wird, kann ein schönes Aussehen auf der Oberflächenseite erhalten werden. Da es unebene Abschnitte wie beispielsweise eine Lampe an der Dachverkleidung des Kfz gibt, wird vorzugsweise nicht der Gesamtheit, sondern einem sehr flachen Abschnitt Robustheit verliehen. Außerdem wird im Hinblick auf Steifigkeit ein Anordnen von konkaven Rillen (konvexen Rippen) in der vorderen und hinteren Richtung der Kfz-Dachauskleidung bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung kann ein Ablenken (Durchhängen) bei hohen Temperaturen verhindert werden, indem ein Kfz-Dachinnenauskleidungsformelement mit einem dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterial zu einer geeigneten Größe geschnitten und dann ein Papierharzlaminat auf die Außenseite der die Rückseite bildenden micahaltigen Polypropylenfolie geklebt wird, um dadurch die Eigenschaft von Papier zu nutzen, das bei hohen Temperaturen nicht erweicht, anders als bei einem Harz.
Es kann jedes Papier verwendet werden, das auf wenigstens einer Seite ein Harzlaminat aufweist, aber Kraftpapier oder dergleichen mit ausgezeichneter Zugfestigkeit wird bevorzugt. Als zu laminierendes Harz werden Polyolefinharze wie Polypropylen und Polyethylen bevorzugt, weil er im schmelzflüssigen Zustand auf die micahaltige Polypropylenfolie oder das darauf klebende Rückseitenbehandlungsmaterial geklebt wird. Spezifische Beispiele sind z.B. eine Kombination aus Kraftpapier mit einer Dicke von 50 μm und einer Polyethylenfolie mit einer Dicke von 20 μm und eine Kombination aus Wellmedium von 120 g/m² und Polyethylenfolie mit 20 μm Dicke.
Dieses Papierharzlaminat kann auf die Rückseite des Kfz-Dachinnenverkleidungsformelementes mit einem dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterial geklebt werden, indem das Papierharzlaminat nach dem Gestalten zu einer Kfz-Dachverkleidung im Voraus in einer Form erhärtet wird, oder durch temporäres Aufkleben auf die Rückseite des Formelementes. Beim ersteren Verfahren wird das Harz nach dem Gestalten des zu einer geeigneten Größe geschnittenen Kfz-Dachinnenverkleidungsformmaterials zu einer Kfz-Dachverkleidung, durch Wärme nach dem Formen und Aufkleben, im schmelzflüssigen Zustand, auf das Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement mit einem dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterial durch Wärme geschmolzen. Beim letzteren Verfahren wird der Endabschnitt des Papierharzlaminats temporär auf die Rückseite des zu einer geeigneten Größe zugeschnittenen Kfz-Dachinnenverkleidungsformmaterials geklebt; und das Harz wird durch Wärme beim Formen geschmolzen, so dass das Papierharzlaminat auf das Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement mit einem dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterial geklebt wird.
[Beispiele]
Als Nächstes werden Beispiele beschrieben. Die Zahlenangaben in Bezug auf Mischung und Konzentration basieren auf dem ht des Feststoffgehalts oder des Wirkstoffs.
<Messung der Dehnbarkeit>
Kfz-Dachinnenverkleidungsformmaterialien wurden jeweils gemäß den nachfolgend beschriebenen Beispielen erhalten. Nach dem Formen jeder der von den Elementen erhaltenen Laminatproben mit einer Größe von etwa 300 mm² unter Druck zu einer flachen Gestalt wurden diese in einer Atmosphäre von 20°C und 65% rel. Feuchte 48 Stunden lang stehen gelassen. Auf einer Seite der Probe wurden Markierungen in Abständen von 200 mm gemacht und das Anfangsmaß zwischen zwei benachbarten Markierungen wurde gemessen. Die Probe wurde in einen Heißlufttrockner gegeben, der auf 90°C eingestellt war. Nach 8 Stunden wurde die Größe der soeben aus dem Trockner genommenen Probe gemessen. Das Änderungsverhältnis der Größe gegenüber der Anfangsgröße wurde berechnet.
<Messung der Biegebelastbarkeit und des Biegemodulgradienten>
Ein Laminat, das auf ähnliche Weise wie das für die oben beschriebene Messung verwendete erhalten wurde, wurde zu einem Prüfstück von 50 mm × 150 mm geschnitten. Mit der Oberflächenseite nach unten wurde eine Last mit einer Rate von 50 mm/min auf die Mitte des Prüfstücks mit einer Spannlänge von 100 mm aufgebracht, die an beiden Enden frei getragen wurde, und es wurde eine Linie gezogen, die die Beziehung zwischen Last und Ablenkungsbetrag in der Mitte zeigt. Die Bruchlast des Materials wurde als die Biegebelastbarkeit angesehen. Anhand von Verzerrungsbetrag und Biegebelastung auf einer geraden Linie der Messungskurvenlinie in der Anfangsphase der Druckbeaufschlagung wurde eine Biegebelastbarkeit pro mm des Verzerrungsbetrags berechnet, der als der Biegemodulgradient bezeichnet wurde.
<Messung der schwerkraftbedingten Durchbiegung eines wärmebeständigen Auslegers>
Ein Laminat, das auf ähnliche Weise wie das für die oben beschriebene Messung verwendete erhalten wurde, wurde zu einem Prüfstück von 50 mm × 250 nun geschnitten. Mit der Oberflächenseite nach unten wurde das Prüfstück (das auf einer Seite starr abgestützt wurde) mit einer Griffmarge von 50 mm und einer Spannlänge von 200 mm eingestellt. Es wurde 4 Stunden lang unter 90°C stehen gelassen und es wurden der Anfangswert am Ende des Prüfstücks und eine Ablenkungsänderung nach dem Stehenlassen des Prüfstücks unter den Prüfbedingungen gemessen.
Als Nächstes werden Beispiele spezifisch beschrieben.
<Beispiel 1>
Phlogopithaltige Pellets wurden durch Kneten in einem schmelzflüssigen Zustand von Pellets eines Polypropylenharzes mit einer Fließfähigkeit (gemäß Methode B von JIS-K-7210) von 25 g/10 min bei einer Prüftemperatur von 230°C unter einer Prüflast von 21,18 N mit 20 Gew.-% Phlogopit mit einer Partikelgröße von 40 μm und einem Seitenverhältnis von 10 und 0,1 Gew.-% Silanhaftmittel erhalten. Von einer T-Düse mit einer Extrusionsbreite von 1500 mm wurden die erhaltenen Pellets zu phlogopithaltigem Polypropylenharz 2 mit einer Dicke von 150 μm extrudiert. Das resultierende Harz wurde kontinuierlich über eine atmosphärisch expandierte und vernetzte Polypropylenfolie 3 mit einer Dicke von 3 mm und einem Expansionsverhältnis von 25 gelegt, die mit einer Rate von 28 m/min zugeführt worden war, so dass ein zweilagiges komplexes Kunststofffolienmaterial erhalten wurde. Beim Zuführen des zweilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials wurde phlogopithaltiges Polypropylenharz 4 aus einer T-Düse mit einer Extrusionsbreite von 1500 mm extrudiert, so dass eine Dicke von 150 μm erhalten wurde, und über die Rückseite der atmosphärisch expandierten und vernetzten Polypropylenfolie 3 bei 28 m/min gelegt. Gleichzeitig wurden 15 g/m² Polyester-Spinnvliesstoff als Außenlage aus phlogopithaltigem Polypropylenharz 4 als Rückseitenbehandlungsmaterial 5 aufgeklebt, so dass ein Laminat aus dem dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterial + Rückseitenbehandlungsmaterial erhalten wurde.
Das resultierende Laminat wurde zu einer Größe geschnitten, die für ein Kfz-Dach geeignet ist, so dass ein Kfz-Innendachformelement erhalten wurde. Dann wurde ein Element (eine Laminatprobe von etwa 300 mm²), das einem Kfz-Innendachelement entsprach, durch Vorerhitzen des so erhaltenen resultierenden Laminats (Element zum Formen eines Kfz-Innendaches) in einem Ofen erhalten, Auskleidungsflächenmaterial 1 aus einem Polyestervliesstoff wurde über die Seite der phlogopithaltigen Polypropylenfolie 2 gelegt, wo kein Rückseitenbehandlungsmaterial laminiert ist, und dann in einer Kühlform gepresst.
6 ist eine Perspektivansicht, die ein Kfz-Dachinnenverkleidungformelement in diesem Beispiel illustriert, während 1 eine Ansicht ist, die die Lagenbildung eines Kfz-Dachinnenverkleidungselementes (Probe) nach dem Formen illustriert. 1 ist eine Ansicht, die die Lagenbildung illustriert und dem Querschnitt entlang Linie A-A' entspricht. In dem Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement ist die Längsrichtung eine Harzextrusionsrichtung und auch die Fahrzeugrichtung von vorne nach hinten.
Die 1 bis 8 illustrieren alle die Innenseite (Oberflächenseite) der Kfz-Dachverkleidung nach oben.
<Beispiel 2>
Unter ähnlichen Bedingungen wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass eine micahaltige Polypropylenfolie (die durch Formen des phlogopithaltigen Polypropylenharzes 4 wie im 1. Beispiel beschrieben erhalten wurde) mit 150 μm Dicke und 300 mm Breite teilweise auf die Oberflächenseite (Innenseite) des dreilagigen Kunststoffverbundmaterials auf jedem der beiden Seitenendabschnitte in Extrusionsrichtung des Harzes des komplexen Kunststoffmaterials geklebt wurde (vorübergehend mit einem Band geklebt), so dass ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement erhalten wurde. Dieses Laminat (Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement) wurde in einem Heizofen vorerhitzt und dann in einer Kühlform geformt. Zu diesem Zeitpunkt wurde ein Auskleidungsflächenmaterial 1 über das geformte Laminat wie in Beispiel 1 gelegt. Von den teilweise geklebten und dadurch verstärkten Abschnitten auf beiden Seiten wurde eine Laminatprobe (etwa 300 mm²) in einer ähnlichen Größe wie in Beispiel 1 erhalten.
7 ist eine Perspektivansicht eines Kfz-Dachinnenverkleidungsformelementes dieses Beispiels, während 2 die Lagenbildung einer Kfz-Dachinnenverkleidung (Probe) nach dem Formen illustriert. 2 ist eine Ansicht, die die Lagenbildung des Querschnitts entlang einer Linie A-A' von 7 illustriert, die dem Abschnitt entspricht, auf den die micahaltige Polypropylenfolie teilweise geklebt wurde.
<Beispiel 3>
Auf eine Weise wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass nach dem Extrudieren und Laminieren einer micahaltigen Polypropylenfolie auf der Oberflächenseite (Innenseite) eines dreilagigen komplexen Kunststoffmaterials der Lippenabstand einer T-Düse auf 300 μm am mittleren Abschnitt von 300 mm Breite, 300 μm an jedem der Seitenendabschnitte von 300 mm Breite und 150 μm am anderen Abschnitt eingestellt wurde, wurde ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement erhalten. Dieses Laminat (Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement) wurde in einem Heizofen vorerhitzt und in einer Kühlform geformt. Zu diesem Zeitpunkt wurde ein Auskleidungsflächenmaterial 1 ähnlich dem von Beispiel 1 darüber gelegt und von dem dickwandigen Abschnitt am mittleren Abschnitt wurde eine Laminatprobe (etwa 300 mm²) mit einer ähnlichen Größe wie die von Beispiel 1 erhalten.
8 ist eine Perspektivansicht, die ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement des vorliegenden Beispiels illustriert, während 3 die Lagenbildung des Kfz-Dachinnenverkleidungselementes (Probe) nach dem Formen illustriert. 3 zeigt eine Lagenbildung mit dem Querschnitt entlang Linie A-A' von 8, die dem dickwandigen Abschnitt (300 μm) der micahaltigen Polypropylenfolie entspricht.
<Beispiel 4>
Ein auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 erhaltenes Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement wurde in einem Heizofen vorerhitzt und in einer Kühlform pressgeformt. Nach dem Pressformen wurde einer Pressplatte Robustheit auf der Seite des Rückseitenbehandlungsmaterials (auf der Rückseite) verliehen, und die Seite (Oberflächenseite) des Auskleidungsflächenelementes wurde flach gemacht, so dass eine Laminatprobe mit einer ähnlichen Größe wie in Beispiel 1 erhalten wurde. Nach dem Pressen wurde die Teilung (Konvex-Konvex-Spanne) auf etwa 20 mm eingestellt, während die Höhendifferenz zwischen den konvexen und konkaven Abschnitten auf etwa 1,2 mm eingestellt wurde. Die konkave Rille wird vorzugsweise in Längsrichtung der Kfz-Dachverkleidung angeordnet. Beim Test für die <Messung der Biegebelastbarkeit und des Biegemodulgradienten> oder die < Messung der schwerkraftbedingten Durchbiegung eines wärmebeständigen Auslegers> wurde die Richtung der Rille des konkaven Abschnitts gleich der Längsrichtung (Richtung von 250 mm) des Prüfstücks (50 mm × 250 mm) gemacht.
4 illustriert die Lagenbildung des Kfz-Dachinnenverkleidungselementes (Probe) dieses Beispiels.
<Beispiel 5>
Ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement ähnlich dem von Beispiel 1 wurde in einem Heizofen vorerhitzt und in einer Kühlform pressgeformt. Nach dem Pressformen wurde ein Papierharzlaminat 6 (eine Folie, die durch Kleben von Kraftpapier von 50 μm Dicke auf eine Polyethylenfolie von 20 μm Dicke erhalten wurde) im Voraus in der Kühlform ausgelegt, gefolgt von Pressformen, so dass eine Laminatprobe erhalten wurde, deren Größe ähnlich wie die in Beispiel 1 war.
5 illustriert die Lagenbildung des Kfz-Dachinnenverkleidungselementes (Probe) dieses Beispiels.
<Vergleichsbeispiel 1>
Unter ähnlichen Bedingungen wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass der Micagehalt im Polypropylenharz auf 50 Gew.-% geändert wurde, wurde eine Behandlung durchgeführt.
In diesem Vergleichsbeispiel 1 hatte die aus einer T-Düse extrudierte dünne micahaltige Polypropylenfolie nicht die Form einer dünnen Folie, sondern die einer Bahn.
<Vergleichsbeispiel 2>
Unter ähnlichen Bedingungen wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass die Fließfähigkeit bei 230°C von Polypropylenharzpellets, die mit Mica geknetet werden sollten, auf 2 g/10 min geändert wurde, wurde eine Behandlung durchgeführt.
Ebenfalls hat in diesem Beispiel die von einer T-Düse extrudierte dünne, micahaltige Polypropylenfolie nicht die Form einer dünnen Folie, sondern die einer Bahn.
<Testergebnisse>
Die in Beispiel 1 bis 5 erhaltenen Testergebnisse mit komplexen Kunststoffmaterialien (Kfz-Dachinnenverkleidungselementen) sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Beim Biegetest in Beispiel 4 wurde die Spannlänge entlang der konkaven Rille oder der konvexen Rippe gemessen und eine Last wurde auf die Mitte dieser Spannlänge aufgebracht. Beim Ablenktest wurde die Spannlänge entlang der konkaven Rille oder konvexen Rippe gemessen und die Ablenkung nach unten wurde gemessen.
Tabelle 1 zeigt, dass die komplexen Kunststoffmaterialien der Beispiele 1 bis 5 ausreichende Eigenschaften für ihren Einsatz als Kfz-Dachinnenverkleidungselement hatten und dass sie eine verbesserte Steifigkeit und einen verbesserten Hochtemperatur-Ablenkwiderstand hatten, da sie die micahaltige Polypropylenfolie auf der Oberflächenseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials teilweise verstärkten und der Rückseite Robustheit verliehen oder da ein Papierharzlaminat auf der Rückseite klebte.
[Tabelle 1]
Ein Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement oder ein mit dem Formelement erhaltenes Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement hat eine ausreichende Steifigkeit und eine(n) ausgezeichnete(n) Größenstabilität und Ablenkwiderstand bei hohen Temperaturen sowie eine gute Formbarkeit.
Insbesondere ist ein dreilagiges komplexes Kunststofffolienmaterial mit einer darin eingeformten micahaltigen Polypropylenfolie für eine Extrusion der micahaltigen Polypropylenfolie über beide Seiten der expandierten Polypropylenfolie und eine Laminierung derselben zu einem relativ breiten Produkt mit einer hohen Geschwindigkeit geeignet und hat eine ausgezeichnete Formbarkeit.
Durch teilweises Kleben einer micahaltigen Polypropylenfolie auf eine Stelle eines dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials, das besonders verstärkt werden muss, oder durch teilweises Verdicken der micahaltigen Polypropylenfolie nach dem Extrudieren und Laminieren können nicht nur die Steifigkeit, sondern auch die Ablenkbeständigkeit des dreilagigen strukturierten Materials bei hohen Temperaturen verbessert werden.
Insbesondere kann, da diese Methode keine Verstärkung über das gesamte Dachauskleidungsmaterial benötigt, eine Gewichtsreduzierung erzielt werden, die zu einer Reduzierung von Kosten und Gewicht der Fahrzeugkarosserie im Vergleich zu den konventionell bekannten Methoden zum Verdicken des gesamten Dachauskleidungsmaterials zur Steifigkeitsverbesserung führt.
Die Steifigkeit kann verbessert werden, und darüber hinaus können große Effekte zum Verhindern von Durchhängen bei hohen Temperaturen erzielt werden, indem der Rückseite des Dachauskleidungsmaterials Robustheit (Wulst) nach seiner Bildung verliehen wird.
Die Steifigkeit kann ebenfalls verbessert werden, und darüber hinaus können große Effekte zum Verhindern von Durchhängen bei hohen Temperaturen erzielt werden, indem eine Lage aus einem Papierharzlaminat auf der Rückseite angeordnet wird.
Es wurden zwar spezifische bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung mit Bezug auf die Begleitzeichnungen beschrieben wurden, aber man wird verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese präzisen Ausgestaltungen begrenzt ist und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen von der Fachperson daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung gemäß Definition in den beiliegenden Ansprüchen abzuweichen.

Claims

Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement, umfassend ein dreilagiges komplexes Kunststofffolienmaterial, das aus einer expandierten Polypropylenfolie und micahaltigen Polypropylenfolien gebildet ist, die auf beide Seiten davon gelegt wurden, wobei das dreilagige komplexe Kunststofffolienmaterial durch Kneten von Mica mit einer Partikelgröße von 10 bis 100 μm und einem Polypropylenharz mit einer Fließfähigkeit von 3 bis 40 g/10 min, gemessen bei einer Prüftemperatur von 230°C unter einer Prüflast von 21,18 N, Formen des resultierenden micahaltigen Harzes mit einem Micagehalt von 15 bis 40 Gew.-% zu einer micahaltigen Polypropylenfolie mit einer Dicke von 100 bis 300 μm, und dann Legen der micahaltigen Polypropylenfolie über beiden Seiten der expandierten Polypropylenfolie mit einem Expansionsverhältnis vom 5- bis 50fachen und einer Dicke von 2 bis 6 mm erhalten wird.
Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement nach Anspruch 1, wobei auf der Oberfläche der die Oberflächenseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials bildenden micahaltigen Polypropylenfolie, d.h der Innenseite der Kfz-Dachverkleidung, ein Verstärkungsabschnitt unter Verwendung der micahaltigen Polypropylenfolie teilweise ausgebildet wurde.
Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement nach Anspruch 2, wobei auf der Oberflächenseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials, d.h. der Oberfläche der die Innenseite der Kfz-Dachverkleidung bildenden micahaltigen Polypropylenfolie, der genannte Verstärkungsteil durch Aufkleben einer anderen micahaltigen Polypropylenfolie teilweise gebildet wurde, die eine ähnliche Materialqualität wie die genannte micahaltige Polypropylenfolie hat.
Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement nach Anspruch 2, wobei nach dem Extrudieren der die Oberflächenseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials bildenden micahaltigen Polypropylenfolie, d.h. der Innenseite des Kfz-Dachauskleidungsmaterials, und dann Legen der extrudierten Folie auf die expandierte Polypropylenfolie, der genannte Verstärkungsabschnitt auf der Oberflächenseite der micahaltigen Polypropylenfolie dick ausgebildet wird, indem der Lippenabstand des Auslassteils des Extruders verändert wird.
Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement nach Anspruch 3, wobei der genannte Verstärkungsabschnitt der micahaltigen, die Oberflächenseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials, d.h. die Innenseite der Kfz-Innenverkleidung bildenden Polypropylenfolie an wenigstens einer Stelle von Abschnitten entlang dem äußeren Rand (d.h. einer Region mit einer vorbestimmten Breite entlang dem äußeren Rand) und entlang dem mittleren Teil (d.h. einer Region mit einer vorbestimmten Breite entlang der Mitte) des komplexen Materials angeordnet ist.
Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement nach Anspruch 4, wobei der genannte Verstärkungsabschnitt der micahaltigen, die Oberflächenseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials, d.h. die Innenseite der Kfz-Innenverkleidung bildenden Polypropylenfolie an wenigstens einer Stelle von Abschnitten entlang dem äußeren Rand (d.h. einer Region mit einer vorbestimmten Breite entlang dem äußeren Rand) und entlang dem mittleren Teil (d.h. einer Region mit einer vorbestimmten Breite entlang der Mitte) des komplexen Materials angeordnet ist.
Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement nach Anspruch 1, wobei ein Rückseitenbehandlungsmaterial auf die Rückseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials geklebt wurde.
Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement nach Anspruch 2, wobei ein Rückseitenbehandlungsmaterial auf die Rückseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials geklebt wurde.
Kfz-Dachinnenverkleidungselement, das durch Formen eines Kfz-Dachinnenverkleidungsformelementes nach Anspruch 1 erhalten wurde, wobei die die Rückseite bildende micahaltige Polypropylenfolie des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials teilweise Robustheit hat und die die Oberflächenseite bildende micahaltige Polypropylenfolie eine im Wesentlichen flache Oberfläche ohne Robustheit hat.
Kfz-Dachinnenverkleidungselement, das durch Formen eines Kfz-Dachinnenverkleidungsformelementes nach Anspruch 2 erhalten wurde, wobei die die Rückseite bildende micahaltige Polypropylenfolie des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials teilweise Robustheit hat und die die Oberflächenseite bildende micahaltige Polypropylenfolie eine im Wesentlichen flache Oberfläche ohne Robustheit hat.
Kfz-Dachinnenverkleidungselement, das unter Verwendung eines Kfz-Dachinnenverkleidungsformelementes nach Anspruch 1 gebildet wurde, wobei eine Schicht aus einem Papierharzlaminat über die micahaltige Polypropylenfolie gelegt wird, die die Rückseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials bildet.
Kfz-Dachinnenverkleidungselement, das unter Verwendung eines Kfz-Dachinnenverkleidungsformelementes nach Anspruch 2 gebildet wurde, wobei eine Lage aus einem Papierharzlaminat über die micahaltige Polypropylenfolie gelegt wird, die die Rückseite des dreilagigen komplexen Kunststofffolienmaterials bildet.
Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement nach Anspruch 1, das eine Biegebelastbarkeit von 9,8 bis 49,0 N gemessen mit einem Biegetest hat, bei dem eine Last mit einer Rate von 50 mm/min auf ein Prüfstück von 50 mm × 150 mm in der Mitte einer 100 mm Spannlänge aufgebracht wird, die an beiden Enden frei getragen wird, bis das Element bricht.
Kfz-Dachinnenverkleidungsformelement nach Anspruch 2, das eine Biegebelastbarkeit von 9,8 bis 49,0 N gemessen mit einem Biegetest hat, bei dem eine Last mit einer Rate von 50 mm/min auf ein Prüfstück von 50 mm × 150 mm in der Mitte einer 100 mm Spannlänge aufgebracht wird, die an beiden Enden frei getragen wird, bis das Element bricht.
Kfz-Dachinnenverkleidungselement nach Anspruch 9, wobei die Biegebelastbarkeit 9,8 bis 49,0N gemessen mit einem Biegetest beträgt, bei dem eine Last mit einer Rate von 50 mm/min auf ein Prüfstück von 50 mm × 150 mm in der Mitte von 100 mm Spannlänge aufgebracht wird, die an beiden Enden frei getragen wird, bis das Element bricht.
Kfz-Dachinnenverkleidungselement nach Anspruch 11, wobei die Biegebelastbarkeit 9,8 bis 49,0N gemessen mit einem Biegetest beträgt, bei dem eine Last mit einer Rate von 50 mm/min, auf ein Prüfstück von 50 mm × 150 mm in der Mitte von 100 mm Spannlänge beträgt, die frei an beiden Enden getragen wird, bis das Element bricht.