具有在压模中不附着的覆盖层的LWRT材料和由这种LWRT材料构成的机动车构件制造技术

一种LWRT材料(10)，所述LWRT材料具有：芯层(12)，所述芯层包括热塑性粘合的构架纤维(20)；和至少一个覆盖层(14，16)，所述覆盖层同样包括热塑性粘合的构架纤维，所述LWRT材料的特征在于，覆盖层具有双组分纤维作为构架粘合剂纤维，所述构架粘合剂纤维分别具有：芯(28)，所述芯由芯材料构成，所述芯材料具有预定的芯熔化或芯软化温度；和在径向外部包围芯的包层(30)，所述包层由热塑性的包层材料构成，所述包层材料具有预定的包层熔化或包层软化温度，其中包层熔化或包层软化温度低于芯熔化或芯软化温度，并且其中双组分纤维(26)的包层用于纤维在覆盖层中的热塑性粘合。

【技术实现步骤摘要】
具有在压模中不附着的覆盖层的LWRT材料和由这种LWRT材料构成的机动车构件
本专利技术涉及一种LWRT材料，所述LWRT材料包括：芯层，所述芯层包括热塑性粘合的构架纤维；和至少一个覆盖层，所述覆盖层同样包括热塑性粘合的构架纤维。本专利技术还涉及一种包括这种LWRT材料的机动车构件，尤其衬板构件，如例如地板衬板或车轮罩衬板。
技术介绍
LWRT材料在机动车技术中也称作为轻质的纤维增强热塑性塑料(“LWRT”＝“LowWeightReinforcedThermoplast”)。所述LWRT材料通常具有与其相应的压缩程度相关的、或多或少多孔的芯层，所述芯层的至少一个外侧直接地或间接地与覆盖层连接。通常，芯层由纤维缠结(Fasergewirr)形成，所述纤维缠结通过热塑性塑料基质局部地粘合。热塑性塑料基质在此通常不填充在纤维缠结的纤维之间存在的全部空腔，使得芯层具有一定的孔隙度。通过在生产期间的压缩可设定芯层的或还有LWRT材料的孔隙度。芯层的常见的材料混合物包括玻璃纤维，所述玻璃纤维通过聚烯烃，尤其聚丙烯，热塑性粘合。芯层通常通过纤维混合物形成，包括提供芯层结构的构架纤维和提供构架纤维粘合的粘合剂纤维，所述构架纤维由具有高的熔化或软化温度的材料构成，所述粘合剂纤维由与构架纤维的材料相比具有较低的熔化或软化温度的材料构成。将纤维混合物在其加工期间加热到在粘合剂纤维的熔化或软化温度和构架纤维的熔化或软化温度之间的温度水平上，使得粘合剂纤维熔化并且作为可流动的物质润湿构架纤维并且将所述构架纤维在初始的材料混合物再次冷却之后粘合。随后能够是其他的加工步骤，如膨松(Loften)、压缩等。从现有技术中已知的覆盖层原则上与芯层类似地构造，其中覆盖层通常具有比芯层更小的单位面积重量，并且其中粘合剂材料和构架纤维的重量份额能够不同于在芯层中存在的重量份额。通过在芯层和覆盖层中的粘合剂纤维完全熔化，粘合剂材料在再次冷却之后不再如初始那样纤维状地存在，而是作为塑料基质存在，根据LWRT材料的压缩程度作为或多或少多孔的基质。现有技术的已知的LWRT材料的缺点是，尤其在更靠外的覆盖层中的粘合剂纤维的熔化引起粘合剂材料不可控地流动到由覆盖层的构架纤维的纤维缠结形成的孔和空腔中，其中熔化的进而可流动的粘合剂材料也能够从覆盖层部分地向外流出。所述流出的粘合剂材料在加工已知的LWRT材料时能够引起LWRT覆盖层在加热板上或更普遍地在加热的加工工具上的附着或胶粘。覆盖层在加工LWRT材料的工具的表面上的该不期望的附着目前通过在工具和覆盖层之间设置中间层来尝试避免。例如，对此在LWRT材料的覆盖层和接触加热工具之间设置保护毡。尽管借助这种中间层能够防止或至少减少LWRT材料，尤其其覆盖层在加工工具上的附着，然而由于设置有必须保留在制成的LWRT构件上的中间层，不期望地提高构件成本和构件重量。
技术实现思路
因此，本专利技术基于如下目的，改进这种LWRT材料，使得在基本上相同的机械特性(例如强度)的情况下，即使在没有中间层的情况下也能够至少减少或甚至完全排除LWRT材料附着在加工工具，尤其接触加热装置上的倾向。所述目的根据本专利技术通过一种开始提到类型的LWRT材料来实现，其中覆盖层包括双组分纤维作为构架粘合剂纤维，所述构架粘合剂纤维分别具有：芯，所述芯由芯材料构成，所述芯材料具有预定的芯熔化或芯软化温度；和在径向外部包围芯的包层，所述包层由热塑性的包层材料构成，所述包层材料具有预定的包层熔化或包层软化温度，其中包层熔化或包层软化温度低于芯熔化或芯软化温度，并且其中双组分纤维的包层有助于在覆盖层中纤维的热塑性粘合。不同于已知的覆盖层，其中构架纤维仅通过热塑性的塑料基质热塑性粘合，在根据本专利技术的LWRT材料的覆盖层中，双组分纤维不仅用于覆盖层的结构，而且也用于覆盖层的纤维之间的热塑性粘合。双组分纤维因此称作为构架粘合剂纤维。所述构架粘合剂纤维作为形成构架的份额具有在上文中提到的具有相关联的芯材料的芯，并且作为形成粘合的份额具有由上述包层材料构成的包覆纤维的相应的芯的包层。所述构架粘合剂纤维同样能够通过加热到在包层熔化或包层熔化或包层软化温度和芯熔化或芯软化温度之间的温度水平上通过相同的工艺加工，并且尤其热塑性地粘合，如这对于具有传统的覆盖层的LWRT材料而言是已知的。根据本专利技术的LWRT材料的优点在于，双组分纤维的包层在加热超过包层熔化温度时虽然变得是熔融的，然而芯此外仍基本上完全被润湿，因此基本上保持其包覆形状。由此，与在传统的覆盖层中形成基质的过程不同，在根据本专利技术的LWRT材料的形成粘合的加热和随后的再次冷却时，没有热塑性粘合剂材料从覆盖层向外流出，或者这种材料仅以可忽略的量在个别部位上流出。在任何情况下，由于因此减少或甚至完全消除热塑性的粘合剂材料从覆盖层的纤维结构中向外流出，根据本专利技术的LWRT材料在加工LWRT材料的工具，尤其接触加热工具上的附着倾向实际上减小至零。借此，能够省去迄今需要的避免附着的中间层，并且能够在使用特性基本相同的情况下以更小的单位面积重量进而更小的成本提供LWRT材料。当在本申请中提到芯熔化或芯软化温度与包层熔化或包层软化温度的比较时，始终将同类的温度相互比较，即要么将熔化温度相互比较，要么将软化温度相互比较。如果芯材料在越来越热时在没有过渡到可流动的或软化的阶段的情况下，例如由于碳化或燃烧受到破坏，那么在本专利技术的意义上的芯也具有与包层材料相比更高的芯熔化或芯软化温度。决定性的仅为，芯材料在包层材料已经软化或熔化的温度下能够以形状稳定的形式存在。与此相应地，芯材料能够从相应热稳定的材料中选择，例如选自聚酯，尤其聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈，尤其氧化的聚丙烯腈、纤维素，尤其粘胶纤维、聚醚醚酮、聚苯乙烯、玻璃、石英、石头、硅酸和金属。优选地，芯材料仅是上述材料之一，尽管不应排除芯材料也能够是由上述材料中的多种构成的材料复合物。与此相应地，考虑热塑性的塑料作为包层材料，所述热塑性的塑料的熔化温度低于相关的芯材料的熔化温度。因此，作为包层材料尤其能够考虑(但并非仅考虑)：聚烯烃、聚酰胺或聚乳酸。出于低成本和简单的可加工性的原因，优选聚烯烃作为包层材料，在那里尤其是聚丙烯。同样地，能够将共聚物用作为包层材料，所述共聚物包含称作为芯材料的热塑性的聚合物的共聚物，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物。通常，在机动车应用领域决定性的温度极限为大约220℃。因此，通常芯材料选择成，使得所述芯材料在220℃下形状稳定地存在，并且包层材料选择成，使得所述包层材料低于220℃时熔化。因此，能够制造对于机动车应用而言运行可靠的LWRT材料。因为根据迄今的知识正是基质形成是造成现有技术的LWRT材料的已知的覆盖层的不期望的附着倾向的原因，所以根据本专利技术的LWRT材料的覆盖层优选不具有由热塑性的粘合剂材料构成的基质。因此优选的是，覆盖层的纤维仅通过双组分纤维的彼此熔合的包层而热塑性地粘合。在此，虽然原则上覆盖层能够仅由作为构架粘合剂纤维的所述双组分纤维构成。然而这对于提供LWRT材料中的稳定的、可负荷的覆盖层不是必需的。相反，足够的是，覆盖层中的纤维的一定份额是上述构架粘合剂纤维，并且覆盖层此外包含其他的，例如单组分的纤维，所述单组分的纤维通过熔化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LWRT材料(10)，所述LWRT材料具有：芯层(12)，所述芯层包括热塑性粘合的构架纤维(20)；和至少一个覆盖层(14，16)，所述覆盖层同样包括热塑性粘合的构架纤维(26，32)，其特征在于，所述覆盖层(14，16)包括双组分纤维(26)作为构架粘合剂纤维，所述双组分纤维分别具有：芯(28)，所述芯由芯材料构成，所述芯材料具有预定的芯熔化或芯软化温度；和在径向外部包围所述芯(28)的包层(30)，所述包层由热塑性的包层材料构成，所述包层材料具有预定的包层熔化或包层软化温度，其中所述包层熔化或包层软化温度低于所述芯熔化或芯软化温度，并且其中所述双组分纤维(26)的包层(30)有助于纤维在所述覆盖层(14，16)中的热塑性粘合。

【技术特征摘要】
2016.11.22 DE 102016223030.11.一种LWRT材料(10)，所述LWRT材料具有：芯层(12)，所述芯层包括热塑性粘合的构架纤维(20)；和至少一个覆盖层(14，16)，所述覆盖层同样包括热塑性粘合的构架纤维(26，32)，其特征在于，所述覆盖层(14，16)包括双组分纤维(26)作为构架粘合剂纤维，所述双组分纤维分别具有：芯(28)，所述芯由芯材料构成，所述芯材料具有预定的芯熔化或芯软化温度；和在径向外部包围所述芯(28)的包层(30)，所述包层由热塑性的包层材料构成，所述包层材料具有预定的包层熔化或包层软化温度，其中所述包层熔化或包层软化温度低于所述芯熔化或芯软化温度，并且其中所述双组分纤维(26)的包层(30)有助于纤维在所述覆盖层(14，16)中的热塑性粘合。2.根据权利要求1所述的LWRT材料(10)，其特征在于，所述芯材料选自：聚酯，尤其聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈，尤其氧化的聚丙烯腈、纤维素，尤其粘胶纤维、聚醚醚酮、聚苯乙烯、玻璃、石英、石头、硅酸、金属。3.根据权利要求1或2所述的LWRT材料(10)，其特征在于，所述包层材料选自：聚烯烃、聚酰胺或聚乳酸。4.根据上述权利要求中任一项所述的LWRT材料(10)，其特征在于，所述覆盖层(14，16)不具有由热塑性的粘合剂材料构成的基质。5.根据上述权利要求中任一项所述的LWRT材料(10)，其特征在于，所述覆盖层(14，16)的纤维仅通过构架粘合剂纤维(26)的彼此熔合...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·普法费尔胡贝尔，亚历山大·施瓦茨，勒内·法尔克，
申请(专利权)人：劳士领汽车集团，
类型：发明
国别省市：德国,DE