DE10052693A1

DE10052693A1 - Laminat und Materialien dafür

Info

Publication number: DE10052693A1
Application number: DE10052693A
Authority: DE
Inventors: Takeo Kitayama; Yoshinori Ohmura
Original assignee: Sumika Plastech Co Ltd; Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumika Plastech Co Ltd; Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 2000-10-24
Publication date: 2001-05-03
Also published as: CN1301628A; AU6669900A

Abstract

Mit der Erfindung werden bereitgestellt: DOLLAR A (1) ein Laminat, umfassend (a) mindestens eine Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose enthaltende thermoplastische Harzschicht, umfassend (a-i) ein thermoplastisches Harz und (a-ii) Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose, und (b) mindestens eine Schicht, umfassend ein thermoplastisches Harz, wobei der Gehalt an Fasern auf Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose (a-ii) in der thermoplastischen Harzschicht (a) 50 bis 90 Gew.-% beträgt; DOLLAR A (2) eine thermoplastische Harzfolie, umfassend (i) ein thermoplastisches Harz und (ii) Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose; DOLLAR A (3) ein Faservlies-Laminat, umfassend (a) eine ein thermoplastisches Harz umfassende Schicht und (b) eine einen Faservlies-Verbundstoff umfassende Schicht, wobei der Faservlies-Verbundstoff umfaßt (b-i) thermoplastische Harzfasern und (b-ii) Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose; DOLLAR A (4) ein Faservlies-Verbundstoff, umfassend (i) thermoplastische Harzfasern und (ii) Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose, die als Materialien für innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen geeignet sind, sowie Verfahren zur Herstellung von (1), (2), (3) und (4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft

1. ein Laminat, das als Material für innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen geeignet ist, und insbesondere ein Laminat, das für innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen erforderliche Eigenschaften aufweist, wobei als ein Bestand teil eines inneren Konstruktionsteils eine thermoplastische Harzschicht ver wendet wird, die Fasern auf Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose enthält;
2. eine thermoplastische Harzfolie, die als Material (verarbeitetes Material) für innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen geeignet ist;
3. ein Faservlies-Laminat, das als Material (ein anderes verarbeitetes Material) für innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen geeignet ist, insbesondere ein Faservlies-Laminat, das Eigenschaften aufweist, die bisher nicht erhalten wurden, unter Verwendung eines Faservlieses, das Fasern aus verschiedenen Materialien enthält;
4. einen Faservlies-Verbundstoff, der als Material (Material zur Verarbeitung) für innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen geeignet ist, insbesondere ein Faservlies-Verbundstoff, der Eigenschaften aufweist, die bisher noch nicht erhalten wurden, unter Verwendung von Fasern aus verschiedenen Materia lien; und dergleichen.

Als innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen, wie z. B. als Deckenmaterial für ein Fahrzeug, wurden solche aus einem thermoplastischem Harz weitverbreitet verwendet. Um die Qualität des Designs, den Griff und den Eindruck hoher Qualität solcher innerer Konstruktionsteile von Fahrzeugen zu verbessern, werden manchmal verschiedene Arten von Oberflächenschicht-Materialien als Schicht auf Oberflächen von inneren Konstruktionsteilen aus einem thermoplastischen Harz auflaminiert. Als Materialien für solche Oberflächenschichten sind verschiedene Materialien bekannt, wie z. B. Textil gewebe oder -gewirke, wie z. B. Mokett und Trikot, Faservlies, Metallfolien und eine Folie oder ein Film aus einem thermoplastischen Harz oder einem thermoplastischen Elastomer.

Es ist oft erforderlich, daß innere Konstruktionsteile aus einem thermoplastischen Harz einschließlich von inneren Konstruktionsteilen für Fahrzeuge Eigenschaften auf weisen wie (1) eine hohe Steifheit, (2) einen kleinen linearen Ausdehnungskoeffizienten und (3) ein leichtes Gewicht.

Die inneren Konstruktionsteile aus einem thermoplastischen Harz können die Eigenschaften (1) und (3) leicht erreichen, aber was die Verringerung des linearen Aus dehnungskoeffizienten betrifft, wurde bis jetzt kein gewünschter Wert erreicht.

Die Temperatur innerhalb eines Fahrzeugs variiert nämlich stark, wenn sich die Jahreszeit ändert. Die Temperaturänderung kann bis zu 100°C betragen. Die inneren Konstruktionsteile des Fahrzeugs müssen solche Eigenschaften aufweisen, daß die Teile sich nicht verbiegen, auch wenn eine solche Temperaturänderung stattfindet. Um ein solches Erfordernis zu erfüllen, ist es ein wichtiger Faktor für innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen, daß sie einen niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten besitzen, tatsächlich kann aber kein inneres Konstruktionsteil eines Fahrzeugs, das nur aus einem thermoplastischen Harz besteht, diesem Erfordernis zufriedenstellend entsprechen.

Unter diesen Umständen wurden viele Technologien vorgeschlagen, um einen niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten für innere Konstruktionsteile aus einem thermoplastischen Harz, insbesondere für Fahrzeuge, zu erreichen. Die typischste bisher bekannte Technologie ist ein Laminat, in dem eine Matte aus Glasfasern auf die Ober fläche einer Schicht laminiert ist, die ein thermoplastisches Harz umfaßt. Ein solches thermoplastisches Harz-Laminat hat aufgrund des relativ niedrigen linearen Aus dehnungskoeffizienten der Glasfasern einen relativ niedrigen linearen Ausdehnungs koeffizienten.

Matten aus Glasfasern haben jedoch einen schlechten Griff und sind als innere Konstruktionsteile für Fahrzeuge nicht geeignet. Darüber hinaus sind sie schwer und können die vorstehend genannte Eigenschaft (3) verhindern. Außerdem beeinträchtigen Glasfasern die Arbeitsumgebung bei der Herstellung von Laminaten und sind nicht leicht recyclisierbar, wodurch sie ein Entsorgungsproblem verursachen. Zusätzlich ist darauf hinzuweisen, daß Glasfasern relativ teuer sind, und das vorstehend genannte Laminat deshalb relativ hohe Kosten verursacht.

Auf dieser Grundlage wurde die vorliegende Erfindung gemacht, und ihre Auf gabenstellung ist es, ein inneres Konstruktionsteil aus einem thermoplastischen Harz und seine Materialien bereitzustellen, wobei mit dem inneren Konstruktionsteil die Probleme gelöst werden sollen, die mit inneren Konstruktionsteilen aus einem thermo plastischen Harz unter Verwendung einer konventionellen Glasfasermatte verbunden sind, und mit denen ein niedriger linearer Ausdehnungskoeffizient erzielt werden kann, der die wichtigste Eigenschaft für innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen darstellt, die eine hohe Steifheit und ein leichtes Gewicht aufweisen.

Um die vorstehende Aufgabenstellung zu erreichen, haben die Erfinder Unter suchungen von verschiedenen Richtungen aus gemacht und ihre Aufmerksamkeit zu nächst insbesondere auf Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose als Aus gangsmaterial für das Laminat, die thermoplastische Harzfolie, das Faservlies-Laminat und den Faservlies-Verbundstoff der vorliegenden Erfindung mit den vorstehend ge nannten Eigenschaften gerichtet. Außerdem richteten sie ihre Aufmerksamkeit ins besondere auf Hanffasern, die einen hervorragenden natürlichen Griff, einen hohen Young-Modul, und einen niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen.

Als Ergebnis wurde die vorliegende Erfindung erreicht, indem gefunden wurde, daß, um die gewünschten Laminate, insbesondere für innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen, zu erreichen, unter Verwendung der Eigenschaften solcher Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose Laminate, die der vorstehend angegebenen Aufgabenstellung entsprechen, erhalten werden können, indem man mindestens eine thermoplastische Harzschicht, die 50 bis 10 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes und 50 bis 90 Gew.-% von Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose enthält und mindestens eine Schicht, die ein thermoplastisches Harz umfaßt, laminiert.

Gegenstand der Erfindung ist ein Laminat nach Anspruch 1, eine thermoplastische Harzfolie nach Anspruch 9, ein Faservlies-Laminat nach Anspruch 14 und ein Faservlies-Verbundstoff nach Anspruch 18.

Bevorzugte Ausgestaltungen davon sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 8, 10 bis 13, 15 bis 17, bzw. 19 bis 22.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Laminats nach Anspruch 1 als inneres Konstruktionsteil von Fahrzeugen sowie einer thermoplastischen Harzfolie nach Anspruch 9, eines Faservlies-Laminats nach Anspruch 14 und eines Faservlies-Verbundstoffs nach Anspruch 18 als Material für innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren nach Anspruch 27 zur Herstellung einer erfindungsgemäßen thermoplastischen Harzfolie, ein Verfahren nach Anspruch 28 zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Laminats, sowie ein Verfahren nach Anspruch 29 zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Faservlies-Laminats.

Der weitere Rahmen der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird aus der nachstehend angegebenen detaillierten Beschreibung ersichtlich. Die detaillierte Be schreibung und die spezifischen Beispiele, die bevorzugte erfindungsgemäße Aus führungsformen zeigen, werden jedoch nur zur Veranschaulichung angegeben, und für einen Fachmann ist es aus dieser detaillierten Beschreibung ersichtlich, daß verschie dene Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Wesens und des Rahmens der Erfindung möglich sind.

In dieser Beschreibung und den anliegenden Ansprüchen bedeutet, wenn der Kon text nicht auf etwas anderes hinweist, das Wort "umfassen" und Variationen davon, wie "umfaßt" und "umfassend", daß eine Ganzheit oder ein Schritt, oder Gruppen von Ganz heiten oder Schritten eingeschlossen sind, aber irgendwelche andere Ganzheiten oder Schritte oder Gruppen von Ganzheiten oder Schritten nicht ausgeschlossen sind.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Faservlies-Laminats.

Mit der vorliegenden Erfindung wird zunächst ein Laminat bereitgestellt, das um faßt (a) mindestens eine Fasern auf der Basis von natürlicher pflanzlicher Cellulose ent haltende thermoplastische Harzschicht, die (a-i) ein thermoplastisches Harz und (a-ii) Fasern auf der Basis von natürlicher pflanzlicher Cellulose umfaßt, und (b) mindestens eine Schicht, die ein thermoplastisches Harz umfaßt, wobei der Gehalt der Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose (a-ii) in der mindestens einen Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose enthaltenden thermoplastischen Harzschicht (a) 50 bis 90 Gew.-% beträgt.

Wie vorstehend beschrieben, weisen Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose, insbesondere Hanffasern, Eigenschaften auf wie (a) einen hervorragenden natürlichen Griff, (b) einen hohen Young-Modul, (c) einen niedrigen linearen Aus dehnungskoeffizienten, (d) ein leichtes Gewicht, (e) Wasserabsorbierbarkeit und (f) einen antistatischen Effekt. Ein Laminat, in dem (a) eine thermoplastische Harzfolie, die (a-i) ein thermoplastisches Harz und (a-ii) Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose umfaßt, und (b) ein Schichtstrukturmaterial, das ein thermoplastisches Harz umfaßt, laminiert sind, kann die Eigenschaften der Fasern auf Basis natürlicher pflanz licher Cellulose widerspiegeln, und erfüllt die Eigenschaften (1) bis (3), welche Eigen schaften sind, die innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen aufweisen müssen. Ein solches Laminat weist auch eine Oberfläche mit gutem Griff auf. Da Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose ein natürliches Material sind, verursacht es auch keine Probleme bei der Recyclisierung und ist relativ billig, wodurch relativ niedrige Kosten für das Laminat erzielt werden.

Obwohl die erfindungsgemäßen inneren Konstruktionsteile für Fahrzeuge ver wendet werden können, indem man das vorstehend genannte Laminat in eine bestimmte Form formt, kann ein Oberflächenschicht-Material (als Schicht) vor oder nach der Bildung des Laminats, wie erforderlich, auf eine oder beide Seiten des Laminats ge bunden oder geschweißt werden.

Die die Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose enthaltende thermoplastische Harzfolie im erfindungsgemäßen Laminat kann z. B. hergestellt werden, indem man einen Faservlies-Verbundstoff unter Verwendung von thermo plastischen Harzfasern zusammen mit Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose verwendet und den Faservlies-Verbundstoff mit Walzen unter einem be stimmten Druck heißverpreßt, um ihn zu einer Folie zu formen. Wie bereits be schrieben, umfaßt der hier verwendete Faservlies-Verbundstoff thermoplastische Harz fasern und Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose, und der Gehalt der Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose im Faservlies-Verbundstoff wird vorzugsweise auf 50 bis 90 Gew.-% eingestellt. Wenn der Gehalt an Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose geringer als 50 Gew.-% ist, sind Laminate, die die Eigenschaften (a) bis (f), die durch die Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose verursacht werden, widerspiegeln, oder Faservlies-Verbundstoffe, die die Eigenschaften (a), (e) und (f) widerspiegeln, nicht leicht zu erhalten. Wenn der Gehalt an Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose im Faservlies-Verbundstoff 90 Gew.-% überschreitet, wird der Anteil an thermoplastischem Harz relativ gering (weniger als 10 Gew.-%). Als Ergebnis lösen sich die Fasern bald und es wird schwierig, daß die Fasern eine bestimmte Form beibehalten und zu einer Folie geformt werden können.

Die thermoplastische Harzfolie kann vorzugsweise als Material für innere Kon struktionsteile von Fahrzeugen verwendet werden und kann vorzugsweise auch als die Ausdehnung inhibierendes Material eines einen thermoplastischen Harzschaum als Kern enthaltenden synthetischen "Tatami" verwendet werden.

Die vorstehend genannte, ein thermoplastisches Harz umfassende Schicht kann entweder eine nicht geschäumte Schicht oder eine geschäumte Schicht sein.

Im allgemeinen wird eine nicht geschäumte Schicht für Anwendungen bevorzugt, wo Steifheit und Festigkeit erforderlich sind, und eine geschäumte Schicht wird bevor zugt, wenn eine Gewichtsreduzierung erforderlich ist. Wenn ein geschäumtes Polyolefin verwendet wird, liegt sein Expansionsverhältnis im Hinblick auf eine Verringerung des Gewichts zwischen ca. dem Dreifachen oder mehr und ca. dem Zwanzigfachen oder weniger, da ein zu hohes Expansionsverhältnis zu einer Verringerung der Festigkeit führt.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Laminats kann auf folgende Weise durch geführt werden. Zuerst wird eine Oberfläche einer thermoplastischen Harzfolie, die auf die vorstehend angegebene Weise hergestellt wurde, mit einem Heizgerät erhitzt, um das thermoplastische Harz in der Folie zu schmelzen. Zur gleichen Zeit wird eine Ober fläche des schichtstrukturierten Materials, das ein thermoplastisches Harz umfaßt, er hitzt, um die Oberfläche zu schmelzen. Dann werden beide Materialien zwischen Heiz walzen geführt und unter Erhitzen verpreßt. Dadurch werden die geschmolzenen Ober flächen (erhitzten Oberflächen) verschweißt unter Bildung eines Laminats, in dem die thermoplastische Harzschicht und das schichtstrukturierte Material zusammenlaminiert sind. Unter Verwendung einer solchen Methode können Laminate, die mindestens eine thermoplastische Harzschicht und mindestens eine ein thermoplastisches Harz um fassende Schicht aufweisen, hergestellt werden.

Wenn die thermoplastische Harzfolie und/oder die ein thermoplastisches Harz um fassende Schicht aus Polyolefin besteht, kann die Applikation eines halogenierten Poly olefins auf einer Oberfläche der thermoplastischen Harzfolie und/oder der ein thermo plastisches Harz umfassenden Schicht die Klebefestigkeit zwischen den Schichten ver bessern. Das halogenierte Polyolefin kann abhängig von den die thermoplastische Harz folie und/oder die ein thermoplastisches Harz umfassende Schicht bildenden Materialien gewählt werden. Zum Beispiel können chloriertes Polypropylen und chloriertes Poly ethylen verwendet werden.

Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Laminats ist nicht auf das vorstehend beschriebene beschränkt. Das Laminat kann z. B. auch hergestellt werden, indem man mindestens eine thermoplastische Harzfolie und mindestens eine ein thermoplastisches Harz umfassende Schicht in einer geeigneten Reihenfolge auf einanderlegt und sie mit einem Kleber verbindet. Der zu hier zu verwendende Kleber kann ein Kleber auf der Basis eines Epoxyharzes oder ein Kleber auf der Basis eines Polyesterharzes sein.

Durch endgültiges Formen des Laminats in eine bestimmte Form, wie z. B. in ein Deckenmaterial, mittels einer Stanzformmaschine oder dergleichen, kann ein erfin dungsgemäßes inneres Konstruktionsteil für Fahrzeuge hergestellt werden. Wenn erforderlich, kann auch ein Verbinden oder Verschweißen eines Oberflächenschicht- Materials (als Schicht), das aus verschiedenen Arten ausgewählt sein kann, mit einer oder beiden Seiten des Laminats vor oder nach seiner Bildung zur Verbesserung der Qualität des Designs, des Griffes und des Ausdrucks hoher Qualität nützlich sein. Das Verbinden oder Verschweißen kann auf die gleiche Weise durchgeführt werden wie sie vorstehend für die Herstellung des Laminats beschrieben wurden. Das Oberflächen schicht-Material (als Schicht) wird vorzugsweise mit einer oder beiden Oberflächen des Laminats verbunden oder verschweißt, wobei die Oberfläche oder jede der Oberflächen eine Oberfläche einer Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose ent haltenden thermoplastischen Harzfolie ist.

Das auf die vorstehend beschriebene Weise erhaltende erfindungsgemäße innere Konstruktionsteil für Fahrzeuge weist hervorragende Eigenschaften auf, die innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen aufweisen sollen, wie (1) Steifheit, (2) einen niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten und (3) ein leichtes Gewicht. Die ge wünschten Werte dieser für innere Konstruktionsteile erforderlichen Eigenschaften sind die folgenden:

1. Steifheit: 30 N/50 mm oder mehr, ausgedrückt als maximale Biegebelastung, und 80 N/50 mm/cm oder mehr, ausgedruckt als Biegemodul
2. linearer Ausdehnungskoeffizient: 3 × 10-5/°C oder weniger
3. leichtes Gewicht: 700 g/m² oder weniger, ausgedrückt als Gewicht pro Flächen einheit

Beispiele des in der erfindungsgemäßen thermoplastischen Harzfolie verwendeten thermoplastischen Harzes oder seiner Fasern umfassen verschiedene Harze oder ihre Fasern, z. B. konventionelle thermoplastische Harze oder ihre Fasern einschließlich Polyolefinen, wie z. B. Polypropylen und Polyethylen, Acrylnitril/Styrol/Butadien- Block-Copolymer, Polystyrol, Polyamide, wie z. B. Nylon, Polyester, Polyvinylchlorid, Polycarbonat, Acrylharze und Styrol/Butadien-Copolymer, thermoplastische Elastomere oder ihre Fasern, wie z. B. EPM (Ethylen/Propylen-Copolymer) und EPDM (Ethylen/- Propylen/Dien-Copolymer), Mischungen dieser Harze oder ihrer Fasern, und Polymer legierungen oder ihre Fasern unter Verwendung dieser Harze. Unter ihnen sind im Hin blick auf die Verarbeitbarkeit zu Folien Polyolefine und thermoplastische Elastomere, wie z. B. Polypropylen, Polyethylen, EPM und EPDM oder ihre Fasern bevorzugt. Ins besondere bevorzugt ist Polypropylen oder seine Fasern, die eine gute Wärmebeständig keit besitzen.

Um die Polyolefine oder ihre Fasern an die Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose gut zu binden, um eine größere Festigkeit zu erreichen, ist es bevorzugt, daß die Polyolefine oder ihre Fasern Polyolefine sind, die mit ungesättigten Säuren oder ungesättigten Säureanhydriden modifiziert sind, d. h. modifizierte Poly olefine oder ihre Fasern. Übliche ungesättigte Säuren und ungesättigte Anhydride um fassen ungesättigte Carbonsäuren und ungesättigte Carbonsäureanhydride. Beispiele dafür umfassen Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumar säure, Itaconsäure, Itaconsäureanhydrid, Mesaconsäure, Citraconsäure, Crotonsäure, Isocrotonsäure und Angelikasäure. Bevorzugte modifizierte Polyolefine oder ihre Fasern umfassen Maleinsäureanhydrid-modifiziertes Polypropylen oder seine Fasern.

Beispiele für in der erfindungsgemäßen thermoplastischen Harzfolie verwendete Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose umfassen Baumwollfasern, Hanffasern, Palmfasern und Bambusfasern. Obwohl irgendeine dieser Fasern verwendet werden kann, sind Hanffasern als Material des erfindungsgemäßen Faservlies-Verbund stoffes am zweckmäßigsten. Unter den vorstehend angegebenen Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose weisen Hanffasern die beste Feuchtigkeits-absorbie rende Eigenschaft und Feuchtigkeits-desorbierende Eigenschaft auf. Außerdem sind Hanffasern fester als andere Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose. Zusätzlich weisen sie aufgrund ihres frischen kühlen Anfühlens und frischen Griff gefühls einen hervorragenden Griff auf.

Unter den in der erfindungsgemäßen thermoplastischen Harzfolie verwendeten Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose kann die Hanffaser Flachs (Leinen), Ramiefaser, Jute, Manilahanf (Abaca), Sisal, Kenaf und dergleichen sein. Irgendeine dieser Hanffasern kann verwendet werden. Unter ihnen ist es bevorzugt, Jute, Kenaf oder Flachs zu verwenden, da diese einjährig und relativ leicht zu erhalten sind.

Der Durchmesser (d. h. die Dicke) und Länge der Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose, die erfindungsgemäß verwendet werden, kann abhängig von der Art der Fasern variieren und ist nicht beschränkt, solange die Fasern ein Faservlies bilden können, aber Standards für einige Fasern sind die folgenden.

Im Hinblick auf den Durchmesser der Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose variiert ein geeigneter Durchmesser abhängig von der Art der Faser, wobei aber ein Durchmesser von ca. 1 bis 50 Denier bevorzugt verwendet wird. Eine Faser mit einem gewünschten Durchmesser kann deshalb abhängig von der Art der Faser aus gewählt und verwendet werden. Im Falle einer Baumwollfaser werden z. B. vorzugs weise solche mit einem Durchmesser von ca. 1 bis 4 Denier verwendet. Im Falle einer Hanffaser werden vorzugsweise solche mit einem Durchmesser von ca. 5 bis 40 Denier verwendet. Besonders zweckmäßig sind solche mit einem Durchmesser von ca. 5 bis 20 Denier.

Im Hinblick auf die Länge der Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellu lose beträgt, wenn Baumwollfasern verwendet werden, ihre Länge vorzugsweise ca. 10 bis 45 mm. Im Falle der Verwendung von Hanffasern beträgt ihre Länge normaler weise ca. 10 bis ca. 60 mm, und vorzugsweise ca. 20 bis ca. 60 mm, und insbesondere ca. 40 bis ca. 60 mm.

Die thermoplastische Harzfolie kann hergestellt werden, indem man einen wie nachstehend beschriebenen Faservlies-Verbundstoff mit Walzen unter einem be stimmten Druck unter Bildung einer Folie heißverpreßt.

Die vorliegende Erfindung stellt einen Faservlies-Verbundstoff bereit, der (i) thermoplastische Harzfasern und (ii) Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellu lose umfaßt.

Als Verfahren zur Herstellung des Faservlies-Verbundstoffs sind verschiedene, Methoden bekannt, einschließlich einer Naßmethode, einer Trockenmethode und einer Spinnmethode. Die Trockenmethode umfaßt (1) eine Nadelverbundmethode, (2) Näh wirkmethode und (3) Adhäsionsmethode. Obwohl alle diese Methoden als Methode zur Herstellung des erfindungsgemäßen Faservlies-Verbundstoffs verwendet werden können, ist die Verwendung der Nadelverbundmethode, die eine Art der Trocken methode ist, vom Standpunkt des Erhalts eines Faservlies-Verbundstoffs, in dem sich die Eigenschaften der als Ausgangsmaterial verwendeten Fasern auf der Basis natür licher pflanzlicher Cellulose widerspiegeln, und aufgrund der bequemen Herstellung bevorzugt. Die Nadelverbundmethode ist eine Methode, bei der die Fasern in ein folien artiges Gewebe mittels einer Karde zum Spinnen oder dergleichen in ein folienartiges Gewebe geformt werden und das Gewebe mit vielen Nadeln mehrere Male durch stochen wird, wodurch die Fasern im Gewebe nach oben und unten verwickelt werden. Diese Methode zerstört kaum die als Ausgangsmaterial verwendeten Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose und kann das weiche Gefühl und den Griff von Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose nach der Bildung des thermo plastischen Harzfolien- oder Faservlies-Laminats erhalten.

Beispiele für die in dem erfindungsgemäßen Faservlies-Verbundstoff verwendeten thermoplastischen Harzfasern umfassen verschiedene Harzfasern, z. B. Fasern aus kon ventionellen thermoplastischen Harzen, einschließlich von Polyolefinen, wie z. B. Poly propylen und Polyethylen, Acrylnitril/Styrol/Butadien-Block-Copolymeren, Polystyrol, Polyamiden, wie z. B. Nylon, Polyestern, Polyvinylchlorid, Polycarbonat, Acrylharzen und Styrol/Butadien-Copolymer, thermoplastische Elastomere oder ihre Fasern, wie z. B. EPM (Ethylen/Propylen-Copolymer) und EPDM (Ethylen/Propylen/Dien-Co polymer), Mischungen dieser Harze und Polymerlegierungen. Unter ihnen sind Poly olefinfasern und thermoplastische Elastomerfasern, wie z. B. Polypropylen, Polyethylen, EPM und EPDM-Fasern im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit zu Folien bevorzugt. Ins besondere bevorzugt sind Polypropylenfasern, die eine gute Wärmebeständigkeit be sitzen.

Um die Polyolefinfasern an die Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose gut zu binden, um eine größere Festigkeit zu erreichen, ist es bevorzugt, daß die Polyolefinfasern Polyolefinfasern sind, die mit ungesättigten Säuren oder un gesättigten Säureanhydriden modifiziert sind, d. h. modifizierte Polyolefinfasern sind. Übliche ungesättigte Säuren und ungesättigte Säureanhydride umfassen ungesättigte Carbonsäuren und ungesättigte Carbonsäureanhydride. Beispiele dafür umfassen Acryl säure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, Itaconsäure, Itaconsäureanhydrid, Mesaconsäure, Citraconsäure, Crotonsäure, Isocrotonsäure und Angelikasäure. Bevorzugte modifizierte Polyolefinfasern umfassen Maleinsäure anhydrid-modifizierte Polypropylenfasern.

Beispiele für die in dem erfindungsgemäßen Faservlies-Verbundstoff verwendeten Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose umfassen Baumwollfasern, Hanf fasern, Palmfasern und Bambusfasern. Obwohl irgendeine dieser Fasern verwendet werden kann, sind Hanffasern als Material für den erfindungsgemäßen Faservlies- Verbundstoff am zweckmäßigsten. Unter den vorstehend angegebenen Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose sind Hanffasern im Hinblick auf ihre Feuchtig keits-absorbierenden Eigenschaften und Feuchtigkeits-desorbierende Eigenschaften am besten. Hanffasern sind außerdem stärker als andere Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose. Zusätzlich weisen sie aufgrund ihres frischen kühlen Anfühlens und des frischen Griffgefühls einen hervorragenden Griff auf.

Unter den in dem erfindungsgemäßen Faservlies-Verbundstoff verwendeten Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose können die Hanffasern Flachs (Leinen), Ramiefasern, Jute, Manilahanf (Abaca), Sisal, Kenaf und dergleichen sein. Bevorzugt ist die Verwendung von Jute, Kenaf oder Flachs, da diese jährlich und relativ leicht zu erhalten sind.

Der Durchmesser (d. h. die Dicke) der erfindungsgemäß verwendeten Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose kann abhängig von der Art der Fasern variieren und ist nicht beschränkt, solange die Fasern ein Faservlies bilden können, aber Standards für einige Fasern sind die folgenden.

Im Hinblick auf den Durchmesser von Fasern auf der Basis natürlicher pflanz licher Cellulose variiert ein geeigneter Durchmesser abhängig von der Art der Faser, wobei aber solche mit einem Durchmesser von ca. 1 bis 50 Denier bevorzugt verwendet werden. Abhängig von der Art der Faser kann deshalb eine Faser mit einem zweck mäßigen Durchmesser ausgewählt werden. Im Falle von Baumwollfasern werden z. B. solche mit einem Durchmesser von ca. 1 bis 4 Denier bevorzugt verwendet. Im Falle von Hanffasern werden solche mit einem Durchmesser von ca. 5 bis 40 Denier bevor zugt verwendet. Solche mit einem Durchmesser von ca. 5 bis 20 Denier sind besonders zweckmäßig.

Was die Länge der Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose betrifft, beträgt, wenn Baumwollfasern verwendet werden, ihre bevorzugte Länge ca. 10 bis 45 mm. Im Falle der Verwendung von Hanffasern beträgt ihre Länge normalerweise ca. 10 bis ca. 60 mm, vorzugsweise ca. 20 bis ca. 60 mm und insbesondere ca. 40 bis ca. 60 mm.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Faservlies-Laminat bereit, das umfaßt (a) eine Schicht, die ein thermoplastisches Harz umfaßt, und (b) eine Schicht, die einen Faservlies-Verbundstoff umfaßt, der auf eine Seite oder beide Seite der ein thermo plastisches Harz umfassenden Schicht (a) laminiert ist, wobei der Faservlies-Verbund stoff umfaßt (b-i) thermoplastische Harzfasern und (b-ii) Fasern auf der Basis natür licher pflanzlicher Cellulose, wobei der Gehalt der Fasern (b-ii) auf der Basis natür licher pflanzlicher Cellulose in der den Faservlies-Verbundstoff umfassenden Schicht (b) 50 bis 90 Gew.-% beträgt.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird nun ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Faservlies-Laminats beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Faservlies-Laminats. Die Bezugszeichen 1, 1a, 2, 3, 4 und 5a und 5b bezeichnen eine Rolle eines folienförmigen Faservlies- Verbundstoffs, den folienförmigen Faservlies-Verbundstoff, einen Vorerhitzer, eine thermoplastische Harzfolie (oder -bahn), eine Heizeinrichtung bzw. ein Heizwalzenpaar.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Faservlies-Laminats wird der folien artige Faservlies-Verbundstoff 1a, der in Form einer Rolle 1 aufgerollt ist, mit einem Vorerhitzer 2 erhitzt, um die thermoplastischen Harzfasern in dem Faservlies-Verbund stoff 1a zu schmelzen. Gleichzeitig wird eine Oberfläche der thermoplastischen Harz folie 3 (die Schicht (a), die ein thermoplastisches Harz umfaßt) mit einer Heiz einrichtung 4 erhitzt, um die Oberfläche zu schmelzen. Dann werden beide Materialien zwischen die Heizwalzen 5a und 5b eingeführt und unter Erhitzen verpreßt, um ver schweißt zu werden. Dies bildet ein Faservlies-Laminat, in dem ein Faservlies-Verbund stoff auf eine Seite der thermoplastischen Harzfolie 3 (die Schicht (a), die ein thermo plastisches Harz umfaßt) auflaminiert ist. Unter Verwendung einer solchen Methode kann darüber hinaus ein Faservlies-Laminat gebildet werden, in dem der Faservlies- Verbundstoff auf beide Seiten einer Schicht, die ein thermoplastisches Harz umfaßt, auflaminiert ist.

Obwohl in Fig. 1 ein Fall dargestellt ist, in dem sowohl der Faservlies-Verbund stoff 1a als auch die thermoplastische Harzfolie 3 (die Schicht (a), die ein thermo plastisches Harz umfaßt) erhitzt werden, ist es auch möglich, entweder den Vor erhitzer 2 oder die Heizeinrichtung 4 wegzulassen und entweder den Faservlies- Verbundstoff 1a oder die thermoplastische Harzfolie 3 (die Schicht (a), die ein thermo plastisches Harz umfaßt) zu erhitzen, und sie dann zwischen die Heizwalzen 5a und 5b zu führen, um sie unter Erhitzen zusammenzupressen. Um den Faservlies-Verbund stoff 1a und die thermoplastische Harzfolie 3 (die Schicht (a), die ein thermoplastisches Harz umfaßt) auch dann gut zusammenzuschweißen, wenn ein solcher Fall angewendet wird, und nur der Faservlies-Verbundstoff 1 erhitzt wird, ist es notwendig, den Inhalt der thermoplastischen Harzfasern im Faservlies-Verbundstoff auf 10 Gew.-% oder mehr festzusetzen.

Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Faservlies-Laminats ist nicht auf das in Fig. 1 veranschaulichte beschränkt, und andere Verfahren können ange wendet werden. Z. B. kann ein Faservlies-Laminat, in dem ein Faservlies-Verbundstoff auf beide Seiten einer Schicht, die ein thermoplastisches Harz umfaßt, auflaminiert wird, hergestellt werden, indem man einen Faservlies-Verbundstoff zwischen ein Matritzen-Stempel-Paar einführt, eine Schicht, die ein thermoplastisches Harz umfaßt, dessen Oberflächen in einem geschmolzenen Zustand sind, zwischen den Faservlies- Verbundstoff und eines der Formelemente einführt, und die Formelemente fest klammert, um den Faservlies-Verbundstoff und die das thermoplastische Harz um fassende Schicht zu verpressen.

Alternativ kann ein Faservlies-Laminat, in dem zwei Faservlies-Verbundstoffe auf beide Seiten einer Schicht, die ein thermoplastisches Harz umfaßt, auflaminiert sind, erhalten werden, indem man zwei Faservlies-Verbundstoffe verwendet, eine Schicht, die ein thermoplastisches Harz umfaßt, dessen Oberflächen im geschmolzenen Zustand sind, zwischen die beiden Faservliese einführt und die Formelemente festklammert, um die zwei Faservlies-Verbundstoffe und die das thermoplastische Harz umfassende Schicht zu verpressen. Wenn diese Methode angewendet wird, ist es jedoch notwendig, das Gewicht des Faservlies-Verbundstoffes richtig einzustellen, damit die ein thermo plastisches Harz umfassende Schicht im geschmolzenen Zustand nicht vollständig durch den Faservlies-Verbundstoff hindurchdringt.

In dem Fall, in dem das thermoplastische Harz in dem Faservlies-Verbundstoff und/oder dem thermoplastischen Harz in der ein thermoplastisches Harz umfassenden Schicht Polyolefin ist, kann die Applikation von halogeniertem Polyolefin auf eine Oberfläche des Faservlies-Verbundstoffes und/oder der ein thermoplastisches Harz umfassenden Schicht die Adhäsionsfestigkeit zwischen den Schichten verbessern. Das halogenierte Polyolefin kann abhängig von den Materialien des Faservlies-Verbund stoffes und/oder der ein thermoplastisches Harz umfassenden Schicht ausgewählt werden, und chloriertes Polyolefin, chloriertes Polyethylen und dergleichen können ver wendet werden.

Zusätzlich kann die Verbindung eines Faservlies-Verbundstoffes und eine ein thermoplastisches Harz umfassenden Schicht unter Bildung eines erfindungsgemäßen Faservlies-Laminats durch einen Kleber erfolgen. Der hierfür verwendete Kleber kann ein Kleber auf Basis eines Epoxyharzes, ein Kleber auf Basis eines Polyesterharzes und dergleichen sein.

Die vorstehend genannte, ein thermoplastisches Harz umfassende Schicht kann entweder eine nicht geschäumte Schicht oder ein geschäumte Schicht sein.

Im allgemeinen ist eine nicht geschäumte Schicht für Applikationen bevorzugt, wo Steifheit und Festigkeit erforderlich sind, und eine geschäumte Schicht ist für Appli kationen bevorzugt, wo eine Gewichtsreduktion gewünscht wird. Wenn ein ge schäumtes Polyolefin verwendet wird, liegt sein Expansionsverhältnis im Hinblick auf die Gewichtsreduktion vorzugsweise zwischen dem Dreifachen oder mehr, und ca. dem Zwanzigfachen oder weniger, da ein zu hohes Expansionsverhältnis zu einer Verringe rung der Festigkeit führt.

Beispiele für das in dem erfindungsgemäßen Faservlies-Laminat verwendete thermoplastische Harz oder seine Fasern umfassen verschiedene Harze oder ihre Fasern, z. B. konventionelle thermoplastische Harze oder ihre Fasern, einschließlich Poly olefinen, wie z. B. Polypropylen und Polyethylen, ein Acrylnitril/Styrol/Butadien-Block- Copolymer, Polystyrol, Polyamide, wie z. B. Nylon, Polyester, Polyvinylchlorid, Poly carbonat, Acrylharze und Styrol/Butadien-Copolymer, thermoplastische Elastomere oder ihre Fasern, wie z. B. EPM (Ethylen/Propylen-Copolymer) und EPDM (Ethylen/- Propylen/Dien-Copolymer), Mischungen dieser Harze oder ihrer Fasern und Polymer legierungen oder ihre Fasern unter Verwendung dieser Harze. Unter ihnen sind Poly olefine und thermoplastische Elastomere, wie z. B. Polypropylen, Polyethylen, EPM und EPDM oder ihre Fasern im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit zu Folien bevorzugt. Insbesondere bevorzugt ist Polypropylen oder seine Fasern, weil sie eine gute Wärme beständigkeit besitzen.

Um die Polyolefine oder ihre Fasern an die Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose gut zu binden, um eine größere Festigkeit zu erreichen, ist es bevorzugt, daß die Polyolefine oder ihre Fasern Polyolefine sind, die mit ungesättigten Säuren oder ungesättigten Säureanhydriden modifiziert sind, d. h. modifizierte Poly olefine oder ihre Fasern. Übliche ungesättigte Säuren und ungesättigte Säureanhydride umfassen ungesättigte Carbonsäuren und ungesättigte Carbonsäureanhydride. Beispiele dafür umfassen Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumar säure, Itaconsäure, Itaconsäureanhydrid, Mesaconsäure, Citraconsäure, Crotonsäure, Isocrotonsäure und Angelikasäure. Bevorzugte modifizierte Polyolefine und ihre Fasern umfassen Maleinsäureanhydrid-modifiziertes Polypropylen oder seine Fasern.

Beispiele für die in dem erfindungsgemäßen Faservlies-Laminat verwendeten Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose umfassen Baumwollfasern, Hanf fasern, Palmfasern und Bambusfasern. Obwohl irgendeine dieser Fasern verwendet werden kann, sind Hanffasern als Material für den erfindungsgemäßen Faservlies- Verbundstoff am zweckmäßigsten. Unter den vorstehend genannten Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose sind Hanffasern im Hinblick auf die Feuchtig keits-absorbierenden Eigenschaften und Feuchtigkeits-desorbierenden Eigenschaften am besten. Außerdem sind Hanffasern fester als andere Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose. Zusätzlich besitzen sie aufgrund ihres frischen kühlen Anfühlens und ihres frischen Griffgefühls einen hervorragenden Griff.

Unter den im erfindungsgemäßen Faservlies-Laminat verwendeten Fasern auf Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose können die Hanffasern Flachs (Leinen), Ramie faser, Jute, Manilahanf (Abaca), Sisal, Kenaf oder dergleichen sein. Jede dieser Hanf fasern kann verwendet werden. Unter ihnen ist es bevorzugt, Jute, Kenaf oder Flachs zu verwenden, da diese jährlich und relativ leicht zu erhalten sind.

Der Durchmesser (d. h. die Dicke) und Länge der erfindungsgemäß verwendeten Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose kann abhängig von der Art der Fasern variieren und ist nicht beschränkt, solange die Fasern ein Faservlies bilden können, aber Standards für einige Fasern sind die folgenden.

Was den Durchmesser der Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose betrifft, variiert ein geeigneter Durchmesser abhängig von der Art der Faser, vorzugs weise wird aber ein solcher mit einem Durchmesser von ca. 1 bis 50 Denier verwendet. Abhängig von der Art der Faser kann deshalb eine Faser mit dem zweckmäßigen Durch messer ausgewählt und verwendet werden. Im Falle von Baumwollfasern werden z. B. solche mit einem Durchmesser von ca. 1 bis 4 Denier bevorzugt verwendet. Im Falle von Hanffasern werden solche mit einem Durchmesser von ca. 5 bis 40 Denier vorzugsweise verwendet. Solche mit einem Durchmesser von ca. 5 bis 20 Denier sind besonders zweckmäßig.

Was die Länge der Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose anbe langt, so beträgt die Länge, wenn Baumwollfasern verwendet werden, vorzugsweise ca. 10 bis 45 mm. Im Falle der Verwendung von Hanffasern beträgt ihre Länge üblicher weise ca. 10 bis 60 mm, vorzugsweise ca. 20 bis ca. 60 mm, und insbesondere ca. 40 bis ca. 60 mm.

Die vorliegende Erfindung wird nun konkret mittels der nachstehenden Beispiele beschrieben, ohne den Rahmen der Erfindung darauf zu beschränken. Modifikationen im Hinblick auf die vorstehend und nachstehend beschriebenen Aufgabenstellungen und Lösungen werden vom technischen Rahmen der vorliegenden Erfindung mit umfaßt.

BEISPIELE Beispiel 1 Herstellung von Faservlies-Verbundstoff, thermoplastischer Harzfolie und Laminat

Ein Gewebe mit einem Gewicht pro Flächeneinheit von 150 g/cm² wurde durch gleichmäßiges Mischen von Jutefasern (Durchmesser: 16 bis 21 Denier; Länge: 30 bis 50 mm) und Propylenfasern (Durchmesser: 5 Denier; Länge: 51 mm) in einem Ge wichtsverhältnis (Jutefasern: Propylenfasern) von 80 bis 20 hergestellt. Dieses Gewebe wurde einer Nadelverbundmethode mit einer Dichte von 200 Nadeln/m² unterworfen und ergab ein Nadelverbund-Faservlies mit einer Dicke von 3 mm. Das Faservlies wurde zwischen Heizwalzen bei 180°C, die einen dazwischenliegenden Spalt von 0,3 mm definierten, verpreßt, um eine thermoplastische Harzfolie mit einer Dicke von 0,3 mm herzustellen.

Auf die Oberflächen von zwei auf die vorstehende Weise hergestellten thermo plastischen Harzfolien wurde eine Lösung von chloriertem Polypropylen in Toluol appliziert, und dann mit Heißluft bei 250°C erhitzt. Andererseits wurde auf beide Ober flächen einer Polypropylenfolie mit einem Expansionsverhältnis von 8 (linearer Aus dehnungskoeffizient: 1 × 10-4/°C; Biegemodul: 118 MPa; maximale Biegebelastung: 7,8 N/50 mm) eine Lösung von chloriertem Polypropylen in Toluol appliziert und mit Heißluft bei 250°C erhitzt. Die Polypropylenfolie wurde zwischen die zwei thermo plastischen Harzfolien so eingeführt, daß ihre mit chloriertem Polypropylen behandelten Oberflächen sich gegenüberlagen, und die Folien wurden laminiert. Die laminierten Folien wurden zwischen Heizwalzen bei 120°C mit einem dazwischen befindlichen Spalt von 3 mm verpreßt, und ein Zweiarten-Dreischichtlaminat erhalten.

Das erhaltene Laminat besaß einen linearen Ausdehnungskoeffizienten von 3 × 10^-5/°C, einen Biegemodul von 1079 MPa und eine maximale Biegebelastung von 19,6 N/50 mm. Die Werte des linearen Ausdehnungskoeffizienten, des Biegemoduls und der maximalen Biegebelastung wurden mit den folgenden Meßmethoden bestimmt.

Linearer Ausdehnungskoeffizient

Drei Proben der Größe 150 mm × 20 mm wurden aus einem Produkt in Längs richtung entnommen. Drei andere Proben wurden ebenfalls aus dem Produkt in Quer richtung entnommen. Diese Proben wurden in einem Thermostat-Ofen bei 85 ± 2°C 24 Stunden lang belassen und dann herausgenommen und spontan abgekühlt. Die Proben wurden mit 130 mm-Markierungen versehen und ihre Größe gemessen.

Als nächstes wurden die Proben in einem Thermostat-Ofen bei 80 ± 2°C 6 Stunden lang belassen, dann herausgenommen und ihre Größe sofort gemessen. Außerdem wurden die Proben spontan abgekühlt und in einen Thermostat-Ofen bei 0 ± 2°C 6 Stunden lang belassen. Sie wurden aus dem Ofen herausgenommen und ihre Größe sofort gemessen.

Der lineare Ausdehnungskoeffizient jeder Probe wurde aus der folgenden Gleichung berechnet. Vom Mittelwert der linearen Ausdehnungskoeffizienten der Proben in Längsrichtung und dem der linearen Ausdehnungskoeffizienten der Proben in Querrichtung wurde der größere als linearer Ausdehnungskoeffizient des Produktes betrachtet.

Linearer Ausdehnungskoeffizient (1/°C = [Standardlänge bei 80°C (mm) - Standardlänge bei 0°C (mm)]/[Standardlänge bei 0°C (mm) × Temperaturdifferenz zur Zeit der Standardlängenmessung]

Biegemodul und maximale Biegebelastung

Eine 50 mm × 150 mm-Probe wurde an zwei Punkten in einem Abstand von 100 mm gestützt und im Mittelpunkt zwischen den Stützpunkten eine Belastung mit einer Rate von 50 mm/min appliziert. Aus dem Verhältnis zwischen dem Deplacement und der Belastung wurden der Biegemodul und die maximale Biegebelastung bestimmt.

Beispiel 2 Herstellung eines Faservlies-Laminats

Ein Gewebe mit einem Gewicht pro Flächeneinheit von 100 g/m² wurde her gestellt durch gleichförmiges Mischen von 60 Gew.-% Jutefasern (Durchmesser: 16 bis 21 Denier; Länge: 30 bis 50 mm) und 40 Gew.-% Polypropylenfasern (Durchmesser: 5 Denier; Länge: 51 mm). Das Gewebe wurde einer Nadelverbundmethode bei einer Dichte von 200 Nadeln/m² unterworfen und ergab ein 1,5 mm dickes Nadelverbund- Faservlies. Das Faservlies wurde von einer Seite mittels einer Infrarot-Heizeinrichtung so erhitzt, daß die Temperatur der erhitzten Oberfläche ca. 150°C erreichte. Die erhitzte Oberfläche wurde dann in Kontakt mit einem 180°C-Staberhitzer gebracht, wodurch die Polypropylenfasern in der Nachbarschaft der erhitzten Oberfläche schmolzen. Auf der anderen Seite wurde eine 3 mm dicke Polypropylenfolie von einer Seite mittels einer Infrarot-Heizeinrichtung so erhitzt, daß die Temperatur der erhitzten Oberfläche ca. 140°C erreichte.

Der Faservlies-Verbundstoff und die Polypropylenfolie wurden laminiert, indem ihre erhitzten Oberflächen zueinander gerichtet wurden und sie dann zwischen Heiz walzen bei 160°C und einem Druck von 0,29 MPa verpreßt wurden. Dies ergab ein Faservlies-Laminat, in dem der Faservlies-Verbundstoff auf eine Oberfläche der Poly propylenfolie laminiert war.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend beschrieben. Durch Ausbilden von inneren Konstruktionsteilen aus einem thermoplastischen Harz, ins besondere von inneren Konstruktionsteilen für Fahrzeuge, aus einem Laminat, in dem eine thermoplastische Harzfolie, die ein thermoplastisches Harz und Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose umfaßt, und eine Schicht, die ein thermo plastisches Harz umfaßt, laminiert sind, können Probleme, die mit inneren Konstruk tionsteilen aus einem thermoplastischen Harz, insbesondere mit inneren Konstruktions teilen von Fahrzeugen, die aus konventionellen Laminaten unter Verwendung von Glas fasermatten bestehen, auftreten, gelöst werden. Gleichzeitig kann eine Verringerung des linearen Ausdehnungskoeffizienten erreicht werden, was die wichtigste für innere Kon struktionsteile von Fahrzeugen erforderliche Eigenschaft ist, und es können innere Kon struktionsteile aus thermoplastischem Harz, insbesondere innere Konstruktionsteile für Fahrzeuge, mit einer hohen Steifheit und einem leichten Gewicht erhalten werden.

Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße thermoplastische Harzfolie/Faser vlies-Laminat und der Faservlies-Verbundstoff durch die Verwendung von Fasern aus verschiedenen Materialien Eigenschaften aufweisen, die bisher noch nicht erhalten wurden, und sie eignen sich deshalb als Materialien für innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen.

Claims

1. Laminat, umfassend (a) mindestens eine Fasern auf der Basis natürlicher pflanz licher Cellulose enthaltende thermoplastische Harzschicht, die (a-i) ein thermo plastisches Harz und (a-ii) Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose umfaßt, und (b) mindestens eine Schicht, die ein thermoplastisches Harz umfaßt, wobei der Gehalt an Fasern auf Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose (a-ii) in der mindestens einen Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose ent haltenden thermoplastischen Harzschicht (a) 50 bis 90 Gew.-% beträgt.

2. Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz (a-i) in der mindestens einen Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose enthaltenden thermoplastischen Harzschicht (a) Polyolefin ist.

3. Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz (a-i) in der Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose ent haltenden thermoplastischen Harzschicht (a) Polypropylen ist.

4. Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose (a-ii) Hanffasern sind.

5. Laminat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hanffasern Jute, Flachs oder Kenaf sind.

6. Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine ein thermoplastisches Harz umfassende Schicht (b) eine geschäumte Polyolefin schicht ist.

7. Laminat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geschäumte Poly olefinschicht ein Expansionsverhältnis von 3 oder mehr besitzt.

8. Laminat, umfassend das Laminat nach Anspruch 1 und eine Oberflächen- Materialschicht, die auf eine oder beide Seiten des Laminats gebunden oder ge schweißt ist.

9. Thermoplastische Harzfolie, umfassend (i) ein thermoplastisches Harz und (ii) Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose, wobei der Gehalt der Fasern auf Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose (ii) in der thermoplastischen Harzfolie 50 bis 90 Gew.-% beträgt.

10. Thermoplastische Harzfolie, umfassend (i) ein thermoplastisches Harz und (ii) Hanffasern, wobei der Gehalt der Hanffasern (ii) in der thermoplastischen Harz folie 50 bis 90 Gew.-% beträgt.

11. Thermoplastische Harzfolie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz (i) Polyolefin ist.

12. Thermoplastische Harzfolie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz (i) Polypropylen ist.

13. Thermoplastische Harzfolie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hanffasern Jute, Flachs oder Kenaf sind.

14. Faservlies-Laminat, umfassend (a) eine ein thermoplastisches Harz umfassende Schicht (a) und (b) eine einen Faservlies-Verbundstoff umfassende Schicht, die an einer oder beiden Seiten der ein thermoplastisches Harz umfassenden Schicht (a) auflaminiert ist, wobei der Faservlies-Verbundstoff umfaßt (b-i) termoplastische Harzfasern und (b-ii) Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose, wobei der Gehalt der Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose (b-ii) in der den Faservlies-Verbundstoff umfassenden Schicht (b) 50 bis 90 Gew.-% beträgt.

15. Faservlies-Laminat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern auf Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose (b-ii) Hanffasern sind.

16. Faservlies-Laminat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die thermo plastischen Harzfasern (b-i) Polyolefinfasern sind.

17. Faservlies-Laminat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus einem thermoplastischen Harz (a) aus Polyolefin besteht.

18. Faservlies-Verbundstoff, umfassend (i) thermoplastische Harzfasern und (ii) Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose.

19. Faservlies-Verbundstoff nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose (ii) in dem Faser vlies-Verbundstoff 50 bis 90 Gew.-% beträgt.

20. Faservlies-Verbundstoff nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose (ii) 1 bis 50 Denier beträgt.

21. Faservlies-Verbundstoff nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose (ii) Hanffasern sind.

22. Faservlies-Verbundstoff nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen Harzfasern (i) Polyolefinfasern sind.

23. Verwendung des Laminats nach Anspruch 1 als inneres Konstruktionsteil von Fahrzeugen.

24. Verwendung der thermoplastischen Harzfolie nach Anspruch 9 als Material für innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen.

25. Verwendung des Faservlies-Laminats nach Anspruch 14 als Material für innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen.

26. Verwendung des Faservlies-Verbundstoffs nach Anspruch 18 als Material für innere Konstruktionsteile von Fahrzeugen.

27. Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen Harzfolie, umfassend (i) ein thermoplastisches Harz und (ii) Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose, wobei das Verfahren die Stufen umfaßt: Ausbilden des Faservlies- Verbundstoffs nach Anspruch 18 und Heißverpressen dieses Faservlies-Verbund stoffs mit Walzen unter einem bestimmten Druck, um ihn in eine Folie zu formen.

28. Verfahren zur Herstellung eines Laminats, umfassend (a) mindestens eine Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose enthaltenden thermoplastischen Harzschicht, umfassend (a-i) ein thermoplastisches Harz und (a-ii) Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose, und (b) mindestens eine ein thermo plastisches Harz umfassende Schicht, wobei der Gehalt der Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose (a-ii) in der mindestens einen Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose enthaltenden thermoplastischen Harz schicht (a) 50 bis 90 Gew.-% beträgt, wobei das Verfahren die Stufen umfaßt: Erhitzen einer Oberfläche der thermoplastischen Harzfolie nach Anspruch 9 mit einer Heizeinrichtung, um das thermoplastische Harz in der thermoplastischen Harzfolie zu schmelzen, Erhitzen einer Oberfläche eines schichtstrukturierten Materials, das ein thermoplastisches Harz umfaßt, mit einer Heizeinrichtung, um die Oberfläche zu schmelzen, und Einführen der thermoplastischen Harzfolie und des schichtstrukturierten Materials zwischen Heizwalzen, um sie unter Erhitzen zu verpressen, um ihre geschmolzenen Oberflächen zu verschweißen.

29. Verfahren zur Herstellung eines Faservlies-Laminats, umfassend (a) eine ein thermoplastisches Harz umfassende Schicht und (b) eine einen Faservlies- Verbundstoff umfassende Schicht, die auf eine oder beide Seiten der Schicht (a), die ein thermoplastisches Harz umfaßt, auflaminiert ist, wobei der Faservlies- Verbundstoff thermoplastische Harzfasern (b-i) und Fasern auf der Basis natür licher pflanzlicher Cellulose (b-ii) umfaßt, und wobei der Gehalt an Fasern auf der Basis natürlicher pflanzlicher Cellulose (b-ii) in der den Faservlies-Verbundstoff umfassenden Schicht (b) 50 bis 90 Gew.-% beträgt, wobei das Verfahren die Stufen umfaßt: Ausbilden des Faservlies-Verbundstoffs nach Anspruch 18, Erhitzen einer Oberfläche des Faservlies-Verbundstoffs mit einer Heizeinrichtung, um das thermoplastische Harz in dem Faservlies-Verbundstoff zu schmelzen, Erhitzen einer Oberfläche eines schichtstrukturierten thermoplastischen Harzes mit einer Heizeinrichtung, um die Oberfläche zu schmelzen, und Einführen des schichtstrukturierten Materials und des Faservlies-Verbundkörpers zwischen Heizwalzen, um sie unter Erhitzen zu verpressen, um ihre geschmolzenen Ober flächen zu verschweißen.