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DE102008009766A1 - Materialschicht mit Haftvermittlern und Verfahren zur Herstellung einer solchen Materialschicht - Google Patents

Materialschicht mit Haftvermittlern und Verfahren zur Herstellung einer solchen Materialschicht Download PDF

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DE102008009766A1
DE102008009766A1 DE200810009766 DE102008009766A DE102008009766A1 DE 102008009766 A1 DE102008009766 A1 DE 102008009766A1 DE 200810009766 DE200810009766 DE 200810009766 DE 102008009766 A DE102008009766 A DE 102008009766A DE 102008009766 A1 DE102008009766 A1 DE 102008009766A1
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DE
Germany
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material layer
activation temperature
layer
adhesion promoter
temperature
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE200810009766
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus Dr. Specht
Christian Heigl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lisa Draexlmaier GmbH
Original Assignee
Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lisa Draexlmaier GmbH filed Critical Lisa Draexlmaier GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Materialschicht, die auf einer Oberseite und auf einer Unterseite jeweils mit einem Haftvermittler, wie z. B. einer Vlieskaschierung, versehen ist. Auf der Oberseite der Materialschicht ist eine Deckmaterialschicht, z. B. aus Holzfurnier, aufgebracht und auf der Unterseite der Materialschicht ist ein Trägermaterial aufgebracht, die jeweils mit der Materialschicht durch den Haftvermittler verbunden sind. Die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Oberseite der Materialschicht ist von der Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht verschieden. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung solch einer Materialschicht. Die Materialschicht der Erfindung ist insbesondere zur Verwendung als Verkleidungs- oder Zierteil für die Innenausstattung eines Kraftfahrzeugs geeignet.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Materialschicht, die auf einer Oberseite und auf einer Unterseite jeweils mit einem Haftvermittler versehen ist. Auf der Oberseite der Materialschicht ist eine Deckmaterialschicht aufgebracht und auf der Unterseite der Materialschicht ist ein Trägermaterial aufgebracht, die jeweils mit der Materialschicht durch den Haftvermittler verbunden sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung solch einer Materialschicht. Derartige Materialschichten sind insbesondere zur Verwendung als Verkleidungs- oder Zierteil für die Innenausstattung eines Kraftfahrzeugs geeignet.
  • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik sind Schichtstrukturen, insbesondere für die Verwendung als Zierteile in Kraftfahrzeugen, bekannt, die aus einem Kunststoffträger, einer Aluminiumzwischenlage, einer Holzfurnier-Deckschicht und mindestens einer Blindfurnierlage bestehen. Bei der Herstellung solch einer Schicht werden die beiden Hauptoberflächen der Aluminiumzwischenlage vorab gereinigt und gebeizt und jeweils über eine Leimschicht mit einer der Blindfurnierlagen verklebt. Anschließend oder gleichzeitig wird die Holzfurnier-Deckschicht über eine weitere Leimschicht mit einer der Blindfurnierlagen verbunden und nachfolgend die andere rückseitige Blindfurnierlage mit einem Kunststoffträger hinterspritzt. Zusätzlich kann eine weitere, normalerweise transparente Schicht (z. B. aus Polyurethan) zum Schutz des Holzfurniers auf dessen sichtbarer Oberfläche aufgebracht werden.
  • Des Weiteren sind Schichtstrukturen bekannt, die ähnlich wie oben beschrieben aufgebaut sind, aber bei denen keine Verbindungslage aus Leimschicht und Blindfurnierlage zwischen dem Kunststoffträger und der Aluminiumzwischenlage verwendet wird. In diesem Fall wird eine ausreichende Haftung zwischen Kunststoffträger und Aluminiumlage durch in der Oberfläche des Aluminiums ausgebildete, so genannte Näpfchen (d. h. konisch geformte Löcher) gewährleistet. Somit wird eine formschlüssige Verbindung des Kunststoffträgers mit der Aluminiumlage durch ein ”Verkrallen” des Kunststoffs in den Näpfchen ermöglicht.
  • Die EP 1 138 477 B offenbart ein Schichtverbundmaterial, das einen Träger aus einem thermoplastischen Polymer, eine auf dem Träger angeordnete Zwischenlage und eine auf der Zwischenlage aufgebrachte Dekorschicht enthält, wobei die Dekorschicht aus einem verchromten Metall besteht. Die Zwischenlage, die der Verbindung des Trägers mit der Dekorschicht dient, ist als ein dünnes Vlies ausgebildet und besteht aus dem gleichen thermoplastischen Kunststoff wie der Träger. Außerdem kann auf der Dekorschicht eine weitere hitzegehärtete Schicht aufgebracht werden, die dem Schutz der Dekorschicht dient.
  • Die US 6 972 153 B beschreibt einen Schichtverbund, der ebenfalls ein thermoplastisches Polymer als Trägermaterial sowie eine Zwischenschicht, eine ausgehärtete Deckschicht und mehrere Zwischenlagen aus Harz umfasst. Die Zwischenlagen aus Harz sind hierbei teilweise ausgehärtet, wobei der Grad der Aushärtung abhängig von der Anordnung der Zwischenlagen in dem Schichtverbund unterschiedlich ist. Die Zwischenlage mit dem niedrigsten Aushärtungsgrad befindet sich zwischen dem Trägermaterial und der Zwischenschicht und die Zwischenlage mit dem höchsten Aushärtungsgrad liegt zwischen der Zwischenschicht und der ausgehärteten Deckschicht. Außerdem können eine weitere Zwischenlage aus Harz, die auf der dem Trägermaterial abgewandten Oberfläche der Zwischenschicht aufgebracht ist und deren Aushärtungsgrad zwischen denen der beiden anderen Harzschichten liegt, sowie eine dekorative Schicht auf dieser Harz-Zwischenschicht eingefügt werden. Durch solch einen Schichtaufbau wird ein bei der Aushärtung der Struktur auftretender Temperaturgradient in Richtung von dem Trägermaterial zu der Deckschicht kompensiert und eine gleichmäßige und schnelle Aushärtung des Verbunds ermöglicht.
  • Die EP 1 010 520 A beschreibt ein Schichtverbundmaterial mit einem aus einem thermoplastischen Polymeren bestehenden Träger, einer Dekorschicht und einer zwischen Träger und Dekorschicht angeordneten Zwischenlage, die als Verbundmaterial fungiert. Als Zwischenlage wird unter anderem ein Vlies, ein getränktes Papier oder ein Klebematerial verwendet.
  • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Materialschicht mit erhöhter Stabilität und ein Verfahren zur einfachen und kostengünstigen Herstellung einer solchen Materialschicht zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird durch eine Materialschicht mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen folgen aus den übrigen Ansprüchen.
  • Die Materialschicht der Erfindung ist auf einer Oberseite und auf einer Unterseite jeweils mit einem Haftvermittler versehen. Auf der Oberseite der Materialschicht ist eine Deckmaterialschicht aufgebracht, die mit der Materialschicht durch den auf der Oberseite vorgesehenen Haftvermittler verbunden ist. Des Weiteren ist auf der Unterseite der Materialschicht ein Trägermaterial aufgebracht, das mit der Materialschicht durch den auf der Unterseite vorgesehenen Haftvermittler verbunden ist. Die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Oberseite der Materialschicht ist von der Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht verschieden.
  • Mit dem Begriff ”Aktivierungstemperatur” (Reaktionstemperatur) wird hier die Temperatur bezeichnet, bei welcher der Härtungsprozess (oder Aushärtungsprozess) des Haftvermittlers beginnt, und somit eine Verbindung zwischen der jeweiligen Seite der Materialschicht und dem aufzubringenden Material einsetzt.
  • Die Unterseite und die Oberseite der Materialschicht gemäß der Erfindung können miteinander identisch oder voneinander verschieden ausgebildet sein, wobei sich die Begriffe „Oberseite” (Sichtseite) und „Unterseite” (von der Sichtseite abgewandte Seite) hierbei lediglich auf die Anordnung der beiden Seiten in dem Schichtverbund mit Trägermaterial und Deckmaterialschicht beziehen aber keine Unterscheidung oder Klassifizierung der beiden Seiten vermitteln sollen. Insbesondere bei Verwendung der Materialschicht gemäß der Erfindung für Verkleidungs- oder Zierteile, z. B. in der Innenausstattung von Kraftfahrzeugen (z. B. Türverkleidung, Armaturenbrett, Handschuhfach etc.), wird die aus Trägermaterial, Materialschicht und Deckmaterialschicht bestehende Schichtstruktur üblicherweise so angebracht bzw. eingebaut, dass die Oberseite (Sichtseite) der Materialschicht nach „oben”, also in Richtung auf den Betrachter (z. B. den Kraftfahrzeugnutzer), weist, während die Unterseite auf der von dem Betrachter abgewandten Seite angeordnet ist.
  • Die Materialschicht, das Trägermaterial und die Deckmaterialschicht gemäß der Erfindung können jeweils einheitlich aus einem bestimmten Material bestehen oder aus mehreren, aus unterschiedlichen Materialien bestehenden Teilen aufgebaut sein, z. B. jeweils als Schichtstruktur mit in Dickenrichtung (im Wesentlichen senkrecht zu Ober- und Unterseite der Materialschicht) übereinander angeordneten Lagen unterschiedlichen Materials.
  • Die Haftvermittler sind jeweils vorzugsweise als Trockenklebeschichten ausgebildet, die nur ein geringes Maß an Feuchtigkeit enthalten und auch bei längerer Lagerung (mehrere Monate bis zu mehr als einem Jahr) nicht ihre Haftkraft verlieren (z. B. durch Austrocknen bzw. beginnendes Aushärten, wie bei konventionellen Leimfilmen).
  • Die unterschiedlichen Aktivierungstemperaturen der Haftvermittler bei der Materialschicht gemäß der Erfindung ermöglichen bei der Herstellung ein gezieltes Aktivieren des Haftvermittlers mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur, bei dem die Struktur (Härtegrad, Klebefähigkeit, Flexibilität etc.) des Haftvermittlers mit der höheren Aktivierungstemperatur nicht oder nur unwesentlich verändert wird, was die Herstellung der Materialschicht bedeutend vereinfacht.
  • Insbesondere kann bei einem ersten Aufbringungsschritt, der bei einer Temperatur durchgeführt wird, die oberhalb der niedrigeren Aktivierungstemperatur, aber unterhalb der höheren Aktivierungstemperatur liegt, eine Vor- oder Anhärtung des Haftvermittlers mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur erreicht werden, ohne dabei jedoch den Haftvermittler mit der höheren Aktivierungstemperatur zu aktivieren. Somit wird eine Verbindung zwischen der Materialschicht und dem aufzubringenden Material auf der Seite des Haftvermittlers mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur erreicht, wobei dieser jedoch noch nicht vollständig aushärtet und somit ein gewisses Maß an Flexibilität, Nachgiebigkeit und Verformbarkeit beibehält.
  • Bei einem zweiten Aufbringungsschritt, der bei einer Temperatur durchgeführt wird, die oberhalb der höheren Aktivierungstemperatur liegt, können beide Haftvermittler dann vollständig ausgehärtet werden, wodurch eine feste Verbindung der Materialschicht mit der Deckmaterialschicht und dem Trägermaterial erreicht wird. Da der Haftvermittler mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur zu Beginn des zweiten Aufbringungsschritts wie beschrieben noch nicht vollständig ausgehärtet und somit zu einem gewissen Grad flexibel ist, kann der Haftvermittler bei auf ihn während des zweiten Aufbringungsschritts wirkenden Kräften nachgeben. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der zweite Aufbringungsschritt bei hohen Drücken durchgeführt wird und vermindert das Risiko der Entstehung von Rissen oder Brüchen in dem Haftvermittler mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur oder dem auf diesem aufgebrachten Material (wie es z. B. bei der Verwendung von konventionellen Leimschichten passieren kann, die bereits im ersten Aufbringungsschritt vollständig aushärten).
  • Falls der zweite Aufbringungsschritt mit einer Verformung der Schichtstruktur aus Trägermaterial, Materialschicht und Deckmaterialschicht verbunden ist, kann der nicht vollständig ausgehärtete Haftvermittler dieser Verformung nachgeben oder unter Umständen ein „Gleiten” des aufzubringenden Materials auf dem Haftvermittler ermöglichen („Fließfähigkeit” des Haftvermittlers, z. B. durch teilweise oder vollständige Verflüssigung, was durch nicht vollständige Aushärtung ermöglicht wird), wodurch eine formgenaue und stabile Verbindung erzielt wird. Andererseits ist es abhängig von den verwendeten Materialien und den Erfordernissen der Aufbringungsschritte (Druck, Temperatur, Dauer des Aufbringungsprozesses) auch möglich, den Haftvermittler mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur bereits im ersten Aufbringungsschritt voll auszuhärten und erst dann den zweiten Aufbringungsschritt durchzuführen.
  • Die Verbindung der Materialschicht gemäß der Erfindung mit dem Trägermaterial und der Deckmaterialschicht kann somit in zwei weitgehend unabhängigen Aufbringungsschritten durchgeführt werden, was besonders bei der Verwendung von unterschiedlichen Materialien als Träger- und Deckmaterial vorteilhaft ist. Insbesondere kann die Wahl des jeweiligen Haftvermittlers auf das an der Materialschicht anzubringende Träger- bzw. Deckmaterial abgestimmt werden. So können zum Beispiel die Aktivierungstemperaturen der beiden Haftvermittler jeweils so gewählt werden, dass sie in Temperaturbereichen liegen, die gut für die Verarbeitung (z. B. Verformung, Verbindung mit dem Haftvermittler etc.) der jeweiligen anzubringenden Materialien geeignet sind. Somit kann eine stabile Verbindung zwischen Materialschicht, Trägermaterial und Deckmaterialschicht erreicht werden, wobei keine weiteren Zwischenschichten, wie zum Beispiel Leimschichten, Blindfurnierschichten oder ähnliche Zwischenschichten, zur Verbesserung der Stabilität oder Haftverbindung erforderlich sind. Hierdurch wird die Anzahl der zu verarbeitenden Schichten bzw. Materialien und auch der zur Verarbeitung notwendigen Prozessschritte stark verringert, was die Herstellung vereinfacht und die Fehlerwahrscheinlichkeit bei der Produktion verringert. Durch die Reduzierung der Anzahl der Zwischenschichten werden lokale Dichte- und Strukturschwankungen der Schichtstruktur, die zu lokal stark unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften führen und somit auch die Entstehung sichtbarer Unregelmäßigkeiten (z. B. Wellenbildung, Einfallstellen etc.) auf der Oberfläche der Deckmaterialschicht bewirken können, deutlich verringert.
  • Vorzugsweise ist die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Oberseite der Materialschicht niedriger als die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht. Bei der Herstellung konventioneller Schichtstrukturen (wie z. B. der im Stand der Technik eingangs beschriebenen) wird das Trägermaterial oft unter hohen Drücken (bis zu 1000 bar), beispielsweise in einem Spritzgieß- (Hinterspritz-) oder Extrusionsverfahren, aufgebracht, wobei zusätzlich eine Verformung der Schichtstruktur bewirkt wird. Bei Verwendung solcher Aufbringungsverfahren (mit oder ohne Verformung der Schichtstruktur) ist der Aufbau der Materialsicht der Erfindung, wie oben ausgeführt, besonders vorteilhaft. In diesem Fall ist es möglich, den Haftvermittler mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur auf der Oberseite der Materialschicht in einem ersten Aufbringungsschritt nur vor- oder anzuhärten, so dass dieser eine gewisse Flexibilität bzw. Verformbarkeit beibehält. In dem zweiten Anbringungsschritt des Trägermaterials wird somit durch die „Nachgiebigkeit” des Haftvermittlers auf der Oberseite das Risiko der Riss- oder Bruchstellenbildung stark vermindert und eine passgenaue Verbindung und Verformung der gesamten Schichtstruktur (insbesondere des Oberseiten-Haftvermittlers und der Deckmaterialschicht) ermöglicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Trägermaterial aus Kunststoff, insbesondere aus thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff. Hierbei kann die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht so gewählt werden, dass sie in dem Verarbeitungstemperaturbereich des gewählten Kunststoffträgermaterials liegt, also in einem Bereich, in dem dieser die gewünschten physikalischen und chemischen Eigenschaften (z. B. Verformbarkeit, Stabilität, Verbindbarkeit mit dem Haftvermittler etc.) aufweist. Somit wird bei der Verbindung der Materialschicht mit dem Trägermaterial eine gewünschte Verformbarkeit und somit gleichmäßige Materialverteilung des Trägermaterials gewährleistet, wodurch z. B. die Bildung von Hohlräumen zwischen der Unterseite der Materialschicht und dem Trägermaterial vermieden werden kann.
  • Vorzugsweise besteht das Trägermaterial der Materialschicht aus hinterspritztem Kunststoff. Da die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht gezielt auf die Verarbeitungstemperatur des zu hinterspritzenden Kunststoffs abgestimmt werden kann, ist ein direktes vollflächiges Hinterspritzen der Unterseite der Materialschicht mit gleichmäßiger Materialverteilung und hoher Maßgenauigkeit möglich. Eine stabile Verbindung zwischen Trägermaterial und Unterseite der Materialschicht kann direkt erzeugt werden, ohne dass es notwendig ist, die Materialschicht mit eingangs beschriebenen, so genannten Näpfchen zu versehen. Solche Näpfchen sind in der Herstellung aufwändig und können auf der dem Trägermaterial gegenüberliegenden Seite der Materialschicht Einfallstellen verursachen. Die Materialschicht gemäß der Erfindung bietet somit eine vereinfachte Herstellung sowie eine verbesserte Qualität des Schichtverbunds.
  • Wird der Hinterspritzprozess nach erfolgter Verbindung der Deckmaterialschicht mit der Oberseite der Materialschicht durchgeführt, so besteht bei konventionellen Verfahren und Materialschichtkonfigurationen die Gefahr, dass bei diesem ersten Aufbringungsvorgang erzeugte, nicht passgenaue Stellen durch den erhöhten Hinterspritzdruck reißen, was zu einem Durchspritzen des Kunststoffs durch die Materialschicht führen kann. Bei dem Schichtverbund der Erfindung kann dieses Problem gelöst werden, indem der zwischen Oberseite der Materialschicht und Deckmaterialschicht angeordnete Haftvermittler in diesem ersten Aufbringungsprozess nicht vollständig ausgehärtet wird. Somit wird eine erhöhte Flexibilität bzw. Verformbarkeit (”Gleitfähigkeit”) der Verbindung zwischen Materialschicht und Deckmaterialschicht gewährleistet, so dass diese auch höheren Drücken, wie sie zum Beispiel bei dem Hinterspritzvorgang herrschen (bis zu 1000 bar), standhalten kann.
  • Eine Reduzierung des bei den konventionellen Schichtaufbauten notwendigen Spritzdruckes ist bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Materialschicht mit Haftvermittler möglich. Hierdurch kann eine kunststoffgerechte Trägerherstellung im Hinterspritzprozess erfolgen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Deckmaterialschicht aus zellulose- oder zellulosederivathaltigem Material, vorzugsweise aus Holz (z. B. Holzfurnier, Edelholzfurnier etc.). Holzbeschichtungen werden gegenwärtig häufig zur Verschönerung von Oberflächen, insbesondere für Kraftfahrzeug-Innenausstattungen, verwendet. Da Holz ein sowohl in Bezug auf die Verformbarkeit als auch die Verbindbarkeit mit anderen Materialien sehr sensibles und problematisches Material ist, kann hier die Materialschicht gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft eingesetzt werden. Zum einen ist eine genaue Kontrolle des Feuchtigkeitsgehalts der Holzschicht von besonderer Bedeutung. Ist das Holz zu feucht, so kann es zu ungewollten Verformungen (Verziehen, Wellenbildung etc.) der Holzschicht kommen; ist das Holz zu trocken, kann es leicht brüchig werden und bei einer eventuellen Verformung reißen, splittern oder sogar brechen.
  • Durch die Verwendung der Haftvermittler der Erfindung, die erst bei Temperaturen oberhalb der Aktivierungstemperatur aktiviert werden und als Trockenklebeschichten ausgebildet werden können, kann ein übermäßiger Feuchtigkeitsaustausch zwischen Holzschicht und Haftvermittler, wie er bei konventionellen Leimschichten vorkommen kann, vermieden werden. Außerdem kann die Holzschicht in einem ersten Aufbringungsschritt so auf der Oberseite der Materialschicht aufgebracht werden, dass der Oberseiten-Haftvermittler nicht vollständig aushärtet und somit flexibel und bei Temperaturen oberhalb seiner Aktivierungstemperatur zumindest bis zu einem gewissen Grad „fließfähig” bleibt.
  • Während des zweiten Aufbringungsschritts ist dadurch ein geringfügiges Verschieben („Gleiten”) der Holzschicht auf der Materialschicht möglich, so dass die durch den Aufbringungsprozess des Trägermaterials auf den Holzfilm ausgeübte Zug- und/oder Druckspannung ausgeglichen werden kann. Hierdurch wird das Risiko einer Riss- oder Bruchstellenbildung in der Holzschicht deutlich vermindert. Zusätzlich kann eine vorzugsweise transparente Schutzschicht (z. B. aus Kunststoff, beispielsweise Polyurethan) auf der der Materialschicht abgewandten Oberfläche der Holzschicht zum Schutz des Holzes vor Verkratzen oder sonstigen äußeren Beschädigungen aufgebracht werden.
  • Vorzugsweise besteht die Materialschicht aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium. Da Metallschichten eine hohe Steifigkeit aufweisen, bieten sie einen Gegenzug für die Deckmaterialschicht und/oder die Trägerschicht, womit die Notwendigkeit weiterer stabilisierender Zwischenschichten entfallen kann. Dies ist besonders bei der Verwendung spröder oder brüchiger Träger- und/oder Deckmaterialien, wie z. B. Holz, vorteilhaft. Außerdem sind Metalle gute und homogene Wärmeleiter. Somit kann während des zweiten Anbringungsschritts Wärme effektiv und gleichmäßig von einer Seite der Materialschicht zu der anderen transportiert werden, wodurch eine im Wesentlichen homogene, einheitliche Wärmeverteilung über die aus Trägermaterial, Materialschicht und Deckmaterialschicht bestehende Schichtstruktur erreicht werden kann. Dadurch wird eine präzise Kontrolle der Temperatur der Schichtstruktur und eine gleichmäßige und zuverlässige Aushärtung der zwei Haftvermittlerschichten erreicht.
  • Für die Materialschicht gemäß der Erfindung können prinzipiell alle Metalle (z. B. Aluminium, Stahl, Edelstahl, Kupfer) und/oder Legierungen verwendet werden. Wenn die aus Metall bestehende Materialschicht auf ihrer Ober- und Unterseite jeweils mit einem Haftvermittler versehen wird, so wird die Materialschicht durch den Haftvermittler vor schädlichen äußeren Einflüssen, wie zum Beispiel Oxidation oder Kontamination, geschützt. Der Haftvermittler wirkt also wie eine Schutzschicht. Somit entfällt eine aufwändige Vorbehandlung der Aluminiumbleche vor der Weiterverarbeitung, wie zum Beispiel eine Passivierung, und die so beschichteten Bleche weisen eine wesentlich höhere Lagerfähigkeit (mehr als ein Jahr) als zum Beispiel gebeizte Bleche in herkömmlichen Herstellungsverfahren auf. Zusätzlich können die meisten Metalle problemlos mit konventionellen Bearbeitungstechniken verformt werden, um die Materialschicht in eine gewünschte Form zu bringen. Dieser Verformungsschritt kann hierbei zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Verbindungsprozesses der Schichtstruktur erfolgen, beispielsweise vor dem Auftragen der Haftvermittler auf dem Metall oder während des zweiten Aufbringungsschritts.
  • Die Materialschicht gemäß der Erfindung ist jedoch nicht auf Metalle beschränkt, sondern kann auch aus einem anderen Material, wie zum Beispiel Kunststoff, bestehen. In weiteren Ausführungsformen kann die Materialschicht auch aus einem Gewebe, Gewirke oder Vlies beispielsweise aus Glasfasern, Karbon-, Aramid-, Naturfaser, Zellulose oder Zellulosederivate enthaltendem Material, wie beispielsweise einem mit einem Harzsystem durchtränkten Kraftpapier, bestehen, das des Weiteren mit duroplastischen und/oder thermoplastischen Kunststoffen beschichtet werden kann. In diesem Fall kann die Materialschicht bei höheren Temperaturen umgeformt und anschließend ausgehärtet werden. Des Weiteren ist es auch möglich, die Materialschicht in anderer Form zum Beispiel aus Glasfasern, Karbon-, Aramid-, Naturfasern, Zellulose oder Zellulosederivate enthaltendem Material auszubilden.
  • Als weiteres Material kann zum Beispiel Folie, vorzugsweise aus Kunststoff (thermoplastisch, duroplastisch, coextrudiert etc.), eingesetzt werden, die beispielsweise beim Aufbringen des Trägermaterials durch Hinterspritzen ein Durchspritzen des Trägerkunststoffs durch die Deckmaterialschicht verhindert.
  • Des Weiteren ist es auch möglich, die Materialschicht aus mehreren, aus unterschiedlichen Materialien bestehenden Lagen in einer so genannten Sandwichstruktur (sandwichartigen Struktur) aufzubauen. Zum Beispiel kann die Materialschicht aus mehreren alternierenden Metall- und Kunststofflagen bestehen. Die Wahl der exakten Struktur und des Materials (oder der Materialien) der Materialschicht hängt hierbei von dem Einsatzgebiet des Schichtverbunds sowie der Bauteilgeometrie ab, wobei die Materialeigenschaften der Materialschicht (Stabilität, Gewicht, etc.) auf diesen Bereich abgestimmt werden können.
  • Vorzugsweise ist der Haftvermittler auf der Oberseite und/oder der Unterseite der Materialschicht als eine Vlieskaschierung ausgebildet. Hierbei kann die Vlieskaschierung zum Beispiel aus einem mit einem Kunststoff (z. B. einem Harz) getränkten Vlies oder aus einem aus einem Kunststoff (z. B. einem Harz) bestehenden Vlies aufgebaut sein.
  • Als Kunststoffe können hierbei insbesondere duroplastische Kunststoffsysteme, wie zum Beispiel Melaminharz, Polyurethanharz, Phenolharz, Epoxydharz, Harnstoffharz, Acrylharz, Polyesterharz etc. bzw. eine Harzkombination verwendet werden. Die verwendeten Kunststoffe können bezüglich ihrer Aktivierungstemperatur und anderer Materialeigenschaften hierbei gezielt abhängig von dem Material der Trägerschicht oder der Deckmaterialschicht ausgewählt werden. Wird zum Beispiel Holz, das in einem Zustand mit definiertem Feuchtigkeitsgehalt angebracht wird, für die Deckmaterialschicht verwendet, so sind Polykondensate, wie zum Beispiel Melaminharzsysteme, gut für die Verbindung mit der Materialschicht geeignet. Somit kann eine formschlüssige und zum Teil chemische Verbindung der Holzdeckmaterialschicht mit der Materialschicht erzielt werden.
  • Die Ausbildung des Haftvermittlers als Vlieskaschierung ist auch dahingehend vorteilhaft, dass somit mindestens eine (dreidimensionale) Verformung der Materialschicht vor der Aushärtung ermöglicht wird, ohne dass die Gefahr eines Verlustes der Haftkraft des Haftvermittlers besteht. Dies ist sowohl bei einer Verformung der Materialschicht vor der Verbindung mit der Deckmaterialschicht und dem Trägermaterial als auch bei einer während der Verbindungsprozesse stattfindenden Verformung von Vorteil. Insbesondere ist es vorteilhaft, die Vlieskaschierung (oder einen anderen Haftvermittler) so zu wählen, dass die Aktivierungstemperatur deutlich über Raumtemperatur liegt, was die Gefahr einer unbeabsichtigten Aktivierung des Haftvermittlers erheblich verringert, so dass die mit den Haftvermittlern beschichteten Materialschichten auch über einen längeren Zeitraum (z. B. mehr als ein Jahr) ohne Verschlechterung der Materialeigenschaften (z. B. Klebefähigkeit, Oberflächenstruktur der Materialschicht, Härtungskinematik etc.) gelagert werden können.
  • Vorzugsweise liegt die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur in einem Bereich von bis zu 180°C, besser noch in einem Bereich von 70 bis 180°C.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers mit der höheren Aktivierungstemperatur um mindestens 20°C höher als die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur. Somit wird gewährleistet, dass in einem ersten Aufbringungsschritt auch ohne aufwändige Prozessregelelemente gezielt der Haftvermittler mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur aktiviert werden kann, wobei der Haftvermittler mit der höheren Aktivierungstemperatur im Wesentlichen in seinem ursprünglichen, unveränderten Zustand in Hinsicht z. B. auf Klebefähigkeit und Härtegrad verbleibt.
  • Die Materialschicht der Erfindung kann insbesondere für Verkleidungs- oder Zierteile, vorzugsweise für die Innenausstattung eines Kraftfahrzeugs, verwendet werden. Insbesondere in diesem Bereich wird gegenwärtig vermehrt mit Kunststoff als Trägermaterial hinterspritztes Holzfurnier (als Deckmaterial) zur Dekoration von Oberflächen verwendet. Die Materialschicht der Erfindung bietet einen einfachen, stabilen und leicht herzustellenden Aufbau, der ohne weitere Verbindungs- oder Stabilisierungsschichten (wie z. B. Blindfurnierschichten) zwischen Holzfurnier und Materialschicht bzw. zwischen Kunststoffträger und Materialschicht auskommt. Da es möglich ist, die Haftvermittlerschicht zwischen Holzfurnier und Materialschicht bei deren Verbindungsprozess nicht vollständig auszuhärten, kann ein gewünschtes Maß an Gleitfähigkeit bzw. Flexibilität zwischen diesen beiden Lagen erhalten werden, was ein weiteres Verformen der Verbindung beim Hinterspritzprozess ermöglicht. Somit ist eine gleichmäßige Materialverteilung mit hoher Maßgenauigkeit auch auf der Deckmaterialseite (Dekorschicht, z. B. aus Edelholzfurnier) durch direktes, vollflächiges Hinterspritzen der Unterseite der Materialschicht möglich.
  • Insbesondere kann die Materialschicht aus Metall oder einer eine Metalllage enthaltenden Sandwichstruktur bestehen, wodurch eine ausreichende Steifigkeit der Materialschicht garantiert wird, die einen Gegenzug zu dem Holzfurnier bildet. Da Zier- und Verkleidungsteile für Kraftfahrzeug-Innenausstattungen normalerweise in Massenproduktion hergestellt werden, ist es besonders vorteilhaft, dass die mit Haftvermittler beschichtete Materialschicht der Erfindung auch über einen längeren Zeitraum gelagert werden kann.
  • Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Materialschicht, das die folgenden Schritte umfasst: Versehen einer Oberseite und einer Unterseite der Materialschicht mit jeweils einem, vorzugsweise latent reaktiven, Haftvermittler, wobei die Haftvermittler so gewählt sind, dass die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Oberseite der Materialschicht von der Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht verschieden ist; Aufbringen einer Deckmaterialschicht auf der Oberseite der Materialschicht; und Aufbringen eines Trägermaterials auf der Unterseite der Materialschicht. Hierbei wird zuerst der Aufbringungsschritt auf der Seite des Haftvermittlers mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur bei einer Temperatur, die gleich hoch wie oder höher als diese niedrigere Aktivierungstemperatur ist, aber niedriger als die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers mit der höheren Aktivierungstemperatur ist, durchgeführt und anschließend der Aufbringungsschritt auf der Seite des Haftvermittlers mit der höheren Aktivierungstemperatur bei einer Temperatur, die höher als diese höhere Aktivierungstemperatur ist, durchgeführt. Die Vorteile eines solchen Herstellungsverfahrens wurden weiter oben bereits im Detail beschrieben. Insbesondere ist es möglich, in dem ersten Aufbringungsschritt den Haftvermittler mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur vor- bzw. anzuhärten, oder diesen vollständig auszuhärten, bevor der zweite Aufbringungsschritt bei einer höheren Temperatur erfolgt.
  • Vorzugsweise wird in dem Verfahren gemäß der Erfindung bei dem Aufbringungsschritt auf der Seite des Haftvermittlers mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur der Haftvermittler mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur nicht vollständig ausgehärtet. Somit bleibt auch nach dem ersten Aufbringungsschritt eine gewisse Flexibilität und Verformbarkeit („Gleitfähigkeit”) des Haftvermittlers mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur erhalten. Dies ermöglicht eine stabile und zuverlässige Verbindung der aus Trägermaterial, Materialschicht und Deckmaterialschicht bestehenden Schichtstruktur bei dem anschließenden Aufbringungsschritt auf der Seite des Haftvermittlers mit der höheren Aktivierungstemperatur, auch bei hohen Drücken (z. B. 1000 bar), wie oben detailliert beschrieben.
  • Vorzugsweise ist die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Oberseite der Materialschicht niedriger als die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht. Das Verfahren gemäß der Erfindung umfasst in dieser Ausführungsform die folgenden Schritte: Aufbringen einer Deckmaterialschicht auf der Oberseite der Materialschicht bei einer Temperatur, die gleich hoch wie oder höher als die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Oberseite der Materialschicht, aber niedriger als die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht ist; und anschließend Aufbringen eines Trägermaterials auf der Unterseite der Materialschicht bei einer Temperatur, die höher als die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht ist.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung kann somit zur Herstellung der oben beschriebenen Materialschichten verwendet werden.
  • Vorzugsweise erfolgt das Aufbringen der Deckmaterialschicht durch Aufkaschieren. Dieses Verfahren ermöglicht eine stabile und zuverlässige Verbindung der Deckmaterialschicht mit der Materialschicht unter geringem Herstellungsaufwand.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet das Verfahren gemäß der Erfindung ferner einen Schritt des Verformens der Materialschicht. Dieser Verformungsschritt kann vor der Verbindung der Materialschicht mit der Deckmaterialschicht und dem Trägermaterial erfolgen (Vorformungsprozess). Die Verformung der Materialschicht kann allerdings auch während des Aufbringungsschritts des Deckmaterials und/oder der Aufbringung des Trägermaterials (z. B. beim Hinterspritzen) durchgeführt werden.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren gemäß der Erfindung ferner einen Schritt des Aufbringens einer jeweiligen Markierung zur Identifizierung auf der mit dem Haftvermittler versehenen Oberseite und/oder Unterseite der Materialschicht. Dies ermöglicht eine einfache Unterscheidung der beiden Seiten der Materialschicht, so dass auch nach zwischenzeitlicher Lagerung der Materialschicht Fehler bei dem Aufbringungsprozess des Trägermaterials und der Deckmaterialschicht vermieden werden können.
  • Vorzugsweise umfasst diese Markierung eine zumindest bereichsweise Einfärbung und/oder Prägung. Die Einfärbung und/oder Prägung ist hierbei so gewählt und angebracht, dass keine Beeinträchtigung der Materialeigenschaften (z. B. Oberflächenstruktur, Klebefähigkeit, Stabilität) der Materialschicht oder der Haftvermittler eintritt.
  • Im Allgemeinen erfolgt das Versehen der Oberseite und der Unterseite der Materialschicht mit jeweils einem Haftvermittler jeweils bei einer Temperatur, die niedriger als die jeweilige Aktivierungstemperatur des aufzubringenden Haftvermittlers ist. In manchen Ausführungsformen kann es jedoch von Vorteil sein, den jeweiligen Haftvermittler-Aufbringungsschritt jeweils bei einer Temperatur durchzuführen, die im Wesentlichen der jeweiligen Aktivierungstemperatur des aufzubringenden Haftvermittlers entspricht. Somit wird eine Vorhärtung bzw. Vorvernetzung des jeweiligen Haftvermittlers, zum Beispiel an dessen Oberfläche und/oder Grenzfläche mit der Materialschicht, erreicht. Dies kann beispielsweise zu einer Erleichterung des anschließenden Aufbringungsschritts des Deckmaterials bzw. des Trägermaterials auf der Materialschicht und zu einer besseren Haftung dieser Schichten zueinander führen, abhängig von den für die jeweiligen Schichten verwendeten Materialien. Des Weiteren ist es möglich, die Materialschicht unmittelbar vor der Aufbringung der Haftvermittler auf eine Temperatur zu bringen, die im Wesentlichen gleich hoch wie oder höher als die Aktivierungstemperatur eines der (oder beider) Haftvermittler ist. In diesem Fall kann gezielt eine Vorhärtung bzw. Vorvernetzung des einen Haftvermittlers (oder beider Haftvermittler) an der Grenzfläche mit der Materialschicht erreicht werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben, wobei
  • 1 eine Querschnittsdarstellung eines konventionellen Schichtaufbaus für die Verwendung in Zierteilen senkrecht zu seiner Oberfläche zeigt;
  • 2 eine Querschnittsdarstellung einer Materialschicht gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung senkrecht zu ihrer Oberfläche zeigt; und
  • 3 eine Querschnittsdarstellung einer Materialschicht gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung senkrecht zu ihrer Oberfläche zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • 1 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines konventionellen Schichtaufbaus für die Verwendung in Zierteilen senkrecht zu seiner Oberfläche. Ein Aluminiumzwischenblech 10 (Materialschicht) ist über zwei Leimschichten 17 mit einem vorderseitigen Blindfurnier 16 bzw. einem rückseitigen Blindfurnier 18 verbunden. Das rückseitige Blindfurnier 18 ist mit einem Kunststoffträger 14 hinterspritzt und das vorderseitige Blindfurnier 16 ist über eine weitere Leimschicht 17 mit einem Edelholzfurnier 12 verbunden. Zusätzlich ist auf der Oberseite des Edelholzfurniers 12 eine schützende Deckschicht 19 aus Polyurethan (PUR) zum Schutz der Edelholzoberfläche aufgebracht. Bei der Herstellung des gezeigten Schichtaufbaus wird zunächst die Aluminiumzwischenschicht 10 mit den aus Holz bestehenden Blindfurnierschichten 16, 18 und dem Edelholzfurnier 12 über die Leimschichten 17 verklebt und umgeformt. Danach wird das rückseitige Blindfurnier 18 mit dem Kunststoffträger 14 hinterspritzt. Da dieser Hinterspritzvorgang erst nach vollständigem Aushärten der Leimfilme 17 erfolgt, besteht die Gefahr, dass durch den erhöhten Hinterspritzdruck (bis zu 1000 bar) beim Verkleben der Schichten erzeugte, nicht passgenaue Stellen reißen oder brechen, wodurch ein Durchspritzen des Kunststoffs verursacht werden kann. Gerade aber die zuvor genannten Spritzdrücke beim Hinterspritzen des rückseitigen Blindfurniers 18 realisieren die Anhaftung des Kunststoffes an das Blindfurnier bzw. die Verkrallung des Kunststoffes in das Blindfurnier.
  • Die Verwendung zusätzlicher Blindfurnierschichten 16, 18 erhöht zudem die Anzahl undefinierter Schichten, so dass insbesondere an der Oberfläche der Edelholzschicht 12 Welligkeiten und bei der Verarbeitung Überverdichtungen mit nachträglichen Haftungs- und Farbveränderungen entstehen können. Durch die in den aus Holz bestehenden Blindfurnierlagen 16, 18 gewachsenen Strukturen mit unterschiedlichen Orientierungen (Fasern) oder Dichten (z. B. Nussbereiche, Äste) können lokal stark unterschiedliche Werkstoffeigenschaften eingebracht werden. Außerdem wird die Maßhaltigkeit bzw. der Verzug spätestens durch die Feuchtigkeitsaufnahme des Furnierlagenaufbaus aus den Leimschichten 17 stark beeinflusst. Zusätzlich bedeutet die Verwendung der Blindfurnierzwischenschichten 16, 18 eine Zunahme der Prozessschritte, was die Herstellung des konventionellen Schichtaufbaus verkompliziert. Der für die Leimschichten 17 verwendete Leimfilm weist außerdem nur eine relativ geringe Haltbarkeitszeit (Lagerzeit maximal 6 Monate) auf, was z. B. zu einer Erhöhung der Herstellungskosten führen kann.
  • 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Materialschicht gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung senkrecht zu ihrer Oberfläche. Die Materialschicht 20, die als ein Aluminiumblech ausgebildet ist und eine Dicke von bis zu 2 mm aufweist, ist jeweils über eine Vlieskaschierungsschicht 26, 28 als Haftvermittlerschicht mit einem Kunststoffträger 24 bzw. einer aus Edelholzfurnier bestehenden Deckmaterialschicht 22 (Dicke bis zu 2 mm) verbunden. Das Edelholzfurnier 22 kann zum Beispiel auch durch eine in 3 dargestellte Deckmaterialschicht 22 ersetzt werden. Zusätzlich ist auf der Edelholzfurnierschicht 22 eine Deckschicht 29 aus Polyurethan (Dicke bis zu 1 mm) zum Schutz der Edelholzoberfläche vor Verkratzen oder sonstigen äußerlichen Beschädigungen angebracht.
  • Zur Herstellung der in 2 gezeigten Materialschicht wird zunächst jeweils eine Vlieskaschierungsschicht 26, 28 auf der Ober- und Unterseite der Materialschicht 20 aufgebracht. Die Vlieskaschierungen 26, 28 sind jeweils als dünne Kunststoffvliese (Dicke 0,05 bis 2,00 mm) ausgebildet und bestehen aus einem Melaminharz-PUR-Harzgemischsystem (Vlieskaschierung 26) mit einer Aktivierungstemperatur von bis zu 180°C bzw. einem Polypropylen-Harzgemischsystem (Vlieskaschierung 28) mit einer Aktivierungstemperatur von bis zu 200°C. In einem ersten Aufbringungsschritt wird die Edelholzfurnierschicht 22 zusammen mit der Oberseite der Materialschicht 20 umgeformt und verbunden. Der Aufbringungsprozess wird bei einer Temperatur von bis zu 190°C und einem Druck von bis zu 40 bar für eine Dauer von bis zu 6 Minuten durchgeführt, wobei die Temperatur so gewählt wird, dass sie gleich hoch wie oder höher als die Aktivierungstemperatur der Vlieskaschierung 26 mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur ist, aber niedriger als die Aktivierungstemperatur der Vlieskaschierung 28 mit der höheren Aktivierungstemperatur ist. Somit wird eine Verbindung des Edelholzfurniers 22 mit der Materialschicht 20 erreicht, wobei die obere Vlieskaschierungsschicht 26 nur teilweise ausgehärtet bzw. angehärtet ist und somit ein gewisses Maß an Flexibilität und Verformbarkeit bewahrt. Da die Aufbringungstemperatur unterhalb der Aktivierungstemperatur der unteren Vlieskaschierungsschicht 28 (bis zu 200°C) liegt, bleibt diese Schicht strukturell im Wesentlichen unverändert. In einem zweiten Aufbringungsschritt, der bei wesentlich höheren Temperaturen und Drücken (bis zu 260°C bzw. 900 bar) erfolgt und 5 Minuten dauert, wird die Unterseite der Materialschicht 20 mit einem Thermoplast, wie z. B. Polypropylen, PC- und PA-ABS, PA mit oder ohne Verstärkungs- und Füllstoffen oder Duroplasten als Trägermaterial 24 hinterspritzt. Während dieses zweiten Aufbringungsprozesses, bei dem auch eine gewünschte Verformung der aus Trägermaterial 24, Materialschicht 20 und Edelholzfurnierschicht 22 bestehenden Schichtstruktur bewirkt werden kann, wird die nicht vollständig ausgehärtete obere Vlieskaschierung 26 wieder weich, wodurch ein „Gleiten” (also eine geringfügige Bewegung bzw. Verschiebung) der Edelholzfurnierschicht 22 relativ zu der Materialschicht 20 ermöglicht wird. Dadurch wird ein besseres Ausformen des Bereichs zwischen Edelholzfurnierschicht 22 und Materialschicht 20 erzielt, wodurch die Bildung von Hohlräumen vermieden und eine stabile Verbindung gewährleistet wird. Des Weiteren wird durch die Nachgiebigkeit der oberen Vlieskaschierung 26 und die Gleitfähigkeit der Edelholzfurnierschicht 22 auf dieser Vlieskaschierung 26 die Gefahr der Riss- oder Bruchstellenbildung in dem Edelholzfurnier 22 minimiert. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der zweite Aufbringungsschritt, wie in dem vorliegenden Fall, bei hohen Drücken durchgeführt wird. Nach Vollendung des zweiten Aufbringungsschrittes sind die beiden Vlieskaschierungsschichten 26, 28 vollständig ausgehärtet und garantieren eine stabile Verbindung der Materialschicht 20 mit dem Edelholzfurnier 22 und dem Kunststoffträger 24. Wie oben beschrieben, kann die Schichtstruktur bereits während dieses zweiten Aufbringungsprozesses durch Verformen in ihre endgültige Form gebracht werden. Der Herstellungsprozess der Materialschicht 20 bzw. der aus Trägermaterial 24, Materialschicht 20 und Edelholzfurnierschicht 22 bestehenden Schichtstruktur ist somit nach dem zweiten Aufbringungsschritt beendet und die Deckschicht 29, hier aus PUR, wird über einen Gießprozess auf die Edelholzfurnierschicht 22 bzw. die bisherige Schichtstruktur abschließend aufgebracht. Die Schichtstruktur kann zur Weiterverarbeitung, z. B. in einer Kraftfahrzeug-Innenausstattung oder für sonstige Oberflächenverkleidungen, verwendet werden.
  • 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Materialschicht gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung senkrecht zu ihrer Oberfläche. In dieser Ausführungsform ist die Materialschicht 20 als „Sandwichstruktur” ausgebildet, die aus einer Thermo- oder Duroplastmittelschicht 44 (Dicke von bis zu 10 mm) sowie einer oberen Aluminiumschicht 40 und einer unteren Aluminiumschicht 42 (Dicke jeweils bis zu 2,0 mm) besteht. Die Aluminiumschichten 40, 42 können mit der Polyurethanschicht 44 durch konventionelle Verfahren, wie z. B. Heizschweißen, verbunden werden. Eine wie in 3 gezeigt aufgebaute Sandwichstruktur 20 kann gegenüber einer homogenen aus einem einheitlichen Materialbestehenden Materialschicht (wie z. B. Aluminiumschicht 20 in 2) Vorteile z. B. bezüglich der Steifigkeit und des Gewichts haben. Die Materialeigenschaften (z. B. Flexibilität, Dichte, Wärmeleitfähigkeit etc.) einer solchen Sandwichstruktur 20 können über die Anzahl, Anordnung, Dicke und das Material (z. B. Metall, Kunststoff etc.) der verschiedenen Sandwichlagen kontrolliert verändert und den jeweiligen Herstellungsanforderungen bzw. dem Verwendungszweck der fertigen Schichtstruktur angepasst werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist auch die Deckmaterialschicht 22 mehrlagig aufgebaut und besteht aus einer Edelholzfurnierschicht 48 sowie aus zwei harzgetränkten (mit Melaminharz) Kraftpapierschichten 46. Die Verbindung der Edelholzfurnierschicht 48 mit den Kraftpapierschichten 46 erfolgt vor dem Aufbringungsschritt der Deckmaterialschicht 22 auf die Oberfläche der Materialschicht 20 mit konventionellen Verfahren, wie z. B. Heizschweißen. Die beiden Vlieskaschierungsschichten 26, 28 sind mit den in 2 gezeigten Vlieskaschierungen 26, 28 identisch. Sowohl die Aufbringung der Deckmaterialschicht 22 auf die Oberfläche der Materialschicht 20 als auch das Hinterspritzen der Unterseite der Materialschicht 20 mit einem Thermo- oder Duroplast-Trägermaterial 24 erfolgen analog zu dem in Bezug auf 2 beschriebenen Herstellungsverfahren (bei denselben Temperaturen, Drücken und Zeitdauern), das auch bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die oben bereits beschriebenen Vorteile bietet. Abschließend wird in einem Gießprozess die Deckschicht 29 (Polyurethan) aufgetragen. Ähnlich wie die Schichtstruktur der ersten Ausführungsform ist auch die Schichtstruktur der zweiten Ausführungsform insbesondere für die Verkleidung von Oberflächen, besonders bei Kraftfahrzeug-Innenausstattungen, geeignet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • - US 6972153 B [0005]
    • - EP 1010520 A [0006]

Claims (25)

  1. Materialschicht, die auf einer Oberseite und auf einer Unterseite jeweils mit einem Haftvermittler versehen ist, wobei auf der Oberseite der Materialschicht eine Deckmaterialschicht aufgebracht ist, die mit der Materialschicht durch den auf der Oberseite vorgesehenen Haftvermittler verbunden ist, und auf der Unterseite der Materialschicht ein Trägermaterial aufgebracht ist, das mit der Materialschicht durch den auf der Unterseite vorgesehenen Haftvermittler verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Oberseite der Materialschicht von der Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht verschieden ist.
  2. Materialschicht nach Anspruch 1, bei der die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Oberseite der Materialschicht niedriger als die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht ist.
  3. Materialschicht nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Trägermaterial aus Kunststoff, insbesondere aus thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff, besteht.
  4. Materialschicht nach Anspruch 3, bei der Trägermaterial aus hinterspritztem Kunststoff besteht.
  5. Materialschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Deckmaterialschicht aus zellulose- oder zellulosederivathaltigem Material, insbesondere aus Holz, besteht.
  6. Materialschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium, besteht.
  7. Materialschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die aus einem Kunststoff besteht.
  8. Materialschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die aus einem Gewebe, Gewirke oder Vlies besteht.
  9. Materialschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 8, die aus Glasfasern, Karbonfasern, Aramidfasern oder Naturfasern besteht.
  10. Materialschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 8, die aus Zellulose oder zellulosederivathaltigem Material besteht.
  11. Materialschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die eine sandwichartige Struktur aufweist.
  12. Materialschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Haftvermittler auf der Oberseite und/oder der Unterseite der Materialschicht als eine Vlieskaschierung ausgebildet ist.
  13. Materialschicht nach Anspruch 12, bei der die Vlieskaschierung ein Harzsystem beinhaltet.
  14. Materialschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur in einem Bereich von bis zu 180°C liegt.
  15. Materialschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers mit der höheren Aktivierungstemperatur um mindestens 20°C höher als die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur ist.
  16. Verwendung der Materialschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche für Verkleidungs- oder Zierteile, insbesondere für die Innenausstattung eines Kraftfahrzeugs.
  17. Verfahren zur Herstellung einer Materialschicht, das die folgenden Schritte umfasst: – Versehen einer Oberseite und einer Unterseite der Materialschicht mit jeweils einem Haftvermittler, wobei die Haftvermittler so gewählt sind, dass die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Oberseite der Materialschicht von der Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht verschieden ist; – Aufbringen einer Deckmaterialschicht auf der Oberseite der Materialschicht; und – Aufbringen eines Trägermaterials auf der Unterseite der Materialschicht; wobei zuerst der Aufbringungsschritt auf der Seite des Haftvermittlers mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur bei einer Temperatur, die gleich hoch wie oder höher als diese niedrigere Aktivierungstemperatur ist, aber niedriger als die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers mit der höheren Aktivierungstemperatur ist, durchgeführt wird und anschließend der Aufbringungsschritt auf der Seite des Haftvermittlers mit der höheren Aktivierungstemperatur bei einer Temperatur, die höher als diese höhere Aktivierungstemperatur ist, durchgeführt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem bei dem Aufbringungsschritt auf der Seite des Haftvermittlers mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur der Haftvermittler mit der niedrigeren Aktivierungstemperatur nicht vollständig ausgehärtet wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei dem die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Oberseite der Materialschicht niedriger als die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht ist und das die folgenden Schritte umfasst: – Aufbringen einer Deckmaterialschicht auf der Oberseite der Materialschicht bei einer Temperatur, die gleich hoch wie oder höher als die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Oberseite der Materialschicht, aber niedriger als die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht ist; und anschließend – Aufbringen eines Trägermaterials auf der Unterseite der Materialschicht bei einer Temperatur, die höher als die Aktivierungstemperatur des Haftvermittlers auf der Unterseite der Materialschicht ist.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19 zur Herstellung einer Materialschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, bei dem das Aufbringen der Deckmaterialschicht durch Aufkaschieren erfolgt.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, das ferner einen Schritt des Verformens der Materialschicht beinhaltet.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, das ferner einen Schritt des Aufbringens einer jeweiligen Markierung zur Identifizierung auf der mit dem Haftvermittler versehenen Oberseite und/oder Unterseite der Materialschicht beinhaltet.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem die Markierung eine zumindest bereichsweise Einfärbung und/oder Prägung umfasst.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, bei dem das Versehen der Oberseite und der Unterseite der Materialschicht mit jeweils einem Haftvermittler jeweils bei einer Temperatur erfolgt, die im Wesentlichen der jeweiligen Aktivierungstemperatur des aufzubringenden Haftvermittlers entspricht.
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