13.

Kunststoffformteile, die aus einer Dekorschicht und einem dieser hinterspritzten oder hinterprägten Kunststoffträger bestehen sind bekannt und. finden in solchen Fällen Verwendung, in denen an eine sichtbare Oberfläche der entsprechenden Kunststoffformteile be- sondere ästhetische oder die Haptik betreffende An- sprüche gestellt werden und gleichzeitig ein mög- lichst einfaches Herstellungsverfahren gefordert ist.

Durch Hinterspritzen oder Hinterprägen einer Dekor- schicht der gewünschten Eigenschaften mit einer einen

Kunststoffträger bildenden Hinterspritz-bzw. Hinter- prägemasse erspart man sich ein aufwendiges nachträg- liches Aufkaschieren der Dekorschicht. Allerdings muss dafür Sorge getragen werden, dass beim Hinter- spritzen oder Hinterprägen eine hinreichend gute Ver- bindung zwischen Dekorschicht und Kunststoffträger zustande kommt und gleichzeitig vermieden wird, dass an der Dekorschicht sichtbare Oberflächenschäden zu- rückbleiben, sei es aufgrund durchdringender Träger- masse, sei es durch Überhitzen. Aus der Patentschrift DE 197 29 780 ist bekannt, zu diesem Zweck eine Ober- ware der Dekorschicht mit einem Vlies zu hinterlegen, welches eine die Oberware schützende Lage bildet. Ei- ne Verbindung von Vlies und Hinterspritzmasse oder Hinterprägemasse kann zustande kommen durch ein form- schlüssiges Umschließen von Fasern des Vlieses oder durch dessen teilweise Aufschmelzen.

Nicht Sorge getragen wird in der genannten Druck- schrift der immer wichtiger werdenden Erfordernis ei- ner guten Recycelbarkeit. Zum sortenreinen Recyceln müssten aus unterschiedlichen Materialien bestehende Lagen eines gattungsgemäßen Kunststoffformteils von- einander getrennt werden, was bei einer Verbindung der Lagen von üblicher und auch geforderter Festig- keit kaum praktikabel wäre. Auch erreicht das zitier- te Herstellungsverfahren noch nicht die gewünschte Einfachheit, weil das Vlies in nachteilig aufwendiger Weise mit der Oberware oder eventuell mit weiteren Lagen der Dekorschicht in Verbindung gebracht werden muss. Insbesondere, wenn dafür Klebemittel verwendet werden, führt das nicht nur zu weiteren aufwendigen Verfahrensschritten, sondern erschwert durch die als Klebemittel zum Einsatz kommenden weiteren Materia- lien ein Recyceln in zusätzlicher Weise.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemäßen Kunststoffformteil die Erfül- lung ästhetischer und die Haptik betreffender Ansprü- che mit einer guten Recycelbarkeit zu verbinden und mit einem entsprechenden Herstellungsverfahren dessen aufwandsarme Herstellung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kunststoffformteil und ein Verfahren nach den Merkma- len des Anspruchs 1 bzw. 13. Vorteilhafte Ausgestal- tungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran- sprüchen.

Dadurch, dass mit Oberware, Zwischenlage und Unterwa- re alle Lagen der Dekorschicht sowie der hinter- spritzte oder hinterprägte Kunststoffträger aus poly- olefinischem Material bestehen und neben der Verbin- dung von Dekorschicht und Kunststoffträger auch die Verbindungen der einzelnen Lagen der Dekorschicht kleberfrei ausgeführt sind, ist ein Recyceln des Kunststoffformteils ohne dessen aufwendiges Zerlegen in seine Bestandteile möglich. Mit der Formulierung, etwas"bestehe"aus einem bestimmten Material, soll dabei hier und an entsprechenden Stellen der vorlie- genden Schrift gemeint sein, dass dieses Material vorzugsweise dessen einziger stofflicher Bestandteil \ y' ist< oder aberYZusatzstoffe wie Farbstoffe oder Ver- arbeitungshilfsmittel (Stabilisatoren) in geringen, die Recycelbarkeit nicht beeinträchtigenden Mengen vorhanden sein können, insbesondere für die Hinter- spritz-oder Hinterprägemasse soll außerdem ein Zu- satz von Füllstoffen und/oder Verstärkungsstoffen wie z. B. Glasfasern oder Talkum, letzteres vorzugsweise mit einem Gewichtsanteil von 10% bis 40%, zulässig sein. Es handelt sich dabei um insbesondere für Po- lypropylen übliche Füllstoffe, die ein Recyceln nicht

beeinträchtigen, weil dabei gewonnenes Recyclat wie- der zusammen mit diesen Füllstoffen verwendet werden kann.

Die. kleberfreie Verbindung von Oberware und Unterware der Dekorschicht wird durch ein als Zwischenlage zwi- schen Oberware und Unterware angeordnetes Spinnvlies und dessen Aufschmelzen auf und/oder teilweises Ver- schmelzen mit Oberware und Unterware besorgt. Die Ab- wesenheit von Klebemitteln, welche nicht aus der Stofffamilie der Polyolefine stammen, ist wesentlich für die gute Recycelbarkeit des Kunststoffformteils.

Die Erfindung verbindet damit die durch die Ausfüh- rung aus einem einheitlichen Material gegebene und durch die kleberfreie Herstellung entscheidend ver- besserte Recycelbarkeit des Kunststoffformteils mit dessen vorteilhaft einfacher Herstellung durch ein Hinterspritz-oder Hinterprägeverfahren. Die Zwi- schenlage der Dekorschicht des Kunststoffformteils soll dabei auch dann als Spinnvlies bezeichnet wer- den, wenn sie durch ein Aufschmelzen oder ein teil- weises Verschmelzen mit Nachbarlagen nicht mehr die Gestalt eines unversehrten Spinnvlieses hat, aber of- fensichtlich aus einem solchen entstanden ist.

Besonders Vorteilhaft ist eine Herstellung durch Hin- terspritzen, wodurch sich die Zahl nötiger Arbeits- schritte minimieren lässt. Üblicherweise wird die dreilagige Dekorschicht vor dem Hinterspritzen oder Hinterprägen hergestellt. Eine andere Ausführung des Herstellungsverfahrens sieht vor, dass die thermisch bedingte Verbindung der verschiedenen Lagen der De- korschicht während des Hinterspritzens oder Hinter- prägens zustande kommt. Eine dafür notwendige Erwär- mung kann sich im zuletzt bechriebenen Fall durch die

Temperatur der Hinterspritzmasse ergeben, dann muss aber dafür Sorge getragen werden, dass diese Erwär- mung hinreichend stark und andauernd genug ist, um eine flächige Verbindung der Lagen ohne Faltenbildung zu gewährleisten.

Um eine gute Verbindung der Hinterspritzmasse bzw. der Hinterprägemasse mit der Dekorschicht sowie eine hinreichend homogene Beschaffenheit des Kunststoff- trägers zu erreichen und gleichzeitig eine Beschädi- gung der Dekorschicht, insbesondere der Oberwaren, beim Hinterspritzen oder Hinterprägen zu vermeiden, sind entsprechende Werte für die Parameter Druck und Temperatur der Hinterspritzmasse sowie Temperatur ei- nes die Dekorschicht aufnehmenden Teils einer Spritz- gussform oder Prägeform zu wählen. Gut erreicht wird das durch eine Temperatur der Hinterspritz-bzw. Hin- terprägemasse beim Hinterspritzen von zwischen 180 °C und 280 °C, nötigenfalls bei gleichzeitiger Kühlung des bezeichneten Teils der Spritzguss-bzw. Präge- form.

Die für eine gute Recycelbarkeit des Kunststoffform- teils gewünschte Herstellung aus einem möglichst ein- heitlichen Material lässt sich besonders vorteilhaft realisieren, wenn man für den Kunststoffträger und sämtliche Lagen der Dekorschicht nicht nur rein poly- olefinische Stoffe verwendet, sondern sogar aus- schließlich Polypropylen und/oder Polyethylen. Einen noch einheitlicheren stofflichen Aufbau erreicht man durch ausschließliche Verwendung von insbesondere als Hinterspritz-und Hinterprägemasse besonders geeigne- tem Polypropylen.

Davon abweichend kann es zweckmäßig sein, als Materi- al für die ohnehin relativ dünne Zwischenlage ein

Spinnvlies zu verwenden, das einen höheren Polyethy- lenanteil hat als die Oberware und die Unterware der Dekorschicht. Durch die chemische Verwandtschaft von Polypropylen und Polyethylen-beides sind reine Koh- lenwasserstoffe und Polyolefine-fällt die dadurch bedingte Abweichung von einer reinen Einstofflösung, insbesondere bei einer möglichst dünnen Ausführung der Zwischenlage, für die Recycelfähigkeit des Kunst- stoffformteils nicht sonderlich ins Gewicht. Der Vor- teil eines erhöhten Polyethylenanteils der Zwischen- lage ergibt sich aber aus deren, verglichen mit den Nachbarlagen, dadurch erniedrigten Schmelzpunkt. Als Folge schmilzt die Zwischenlage beim thermischen Ver- binden der Lagen der Dekorschicht mit Oberware und Unterware ; wenn letztere ihren Schmelzpunkt noch nicht erreicht haben. So lässt sich eine kleberfreie Verbindung der verschiedenen Lagen der Dekorschicht bei besonders effektiver Vermeidung von Schäden ins- besondere an der Oberware realisieren.

Um durch die Zwischenlage zwar eine gute Verbindung zwischen Oberware und Unterware sowie im Verband mit der Unterware eine gute Barrierewirkung zur Vermei- dung thermischer Schäden an der Oberware und eines Durchdringens von Hinterspritzmasse zu erreichen, gleichzeitig aber mit möglichst wenig Material auszu- kommen und insbesondere bei anderer stofflicher Zu- sammensetzung der Zwischenlage dennoch eine möglichst reine Einstofflösung zu realisieren, ist es zweckmä- ßig, ein Spinnvlies mit einer Dicke von weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,3 mm zu verwenden. Di- ckenangaben beziehen sich dabei auf den unverschmol- zenen Zustand, an entsprechenden Stellen soll unter der Dicke einer Lage, die an einer Grenzfläche diffus und eventuell teilweise mit einer Nachbarlage ver- schmolzen ist, der maximale Abstand von zumindest ur-

sprünglich eindeutig zu dieser Lage gehörenden Parti- keln senkrecht zur entsprechenden Lagenebene zu ver- stehen sein. Für die Dicke der Oberware erweisen sich Werte zwischen 0,4 mm und 1,2 mm als besonders geeig- net, um gewünschte optische Eigenschaften und eine hinreichende Stabilität für beim Hinterspritzen oder Hinterprägen auftretende Belastungen zu erreichen.

Als Unterware eignet sich ein Vlies mit einer Dicke von vorzugsweise zwischen 1,5 mm und 5 mm-wieder unter dem Gesichtspunkt einer ausreichenden Barriere- wirkung und einer guten Verbindung diesmal mit der Hinterspritz-oder Hinterprägemasse, aber auch mit Blick auf eine Realisierung gewünschter haptischer Eigenschaften des Kunststoffformteils. Um dem Kunst- stoffformteil insgesamt eine hinreichende Festigkeit zu geben, zum Einsparen von Gewicht und Kosten aber mit möglichst wenig Material auszukommen, ist es zweckmäßig, die Hinterspritzmasse bzw. die Hinterprä- gemasse mit einer Dicke von zwischen 2 mm und 5 mm, vorzugsweise zwischen 2 mm und 3 mm aufzutragen, was in einem Kunststoffträger entsprechender Dicke resul- tiert.

Besonders geeignete Verwendungen für erfindungsgemäße Kunststoffformteile sind Türinnenverkleidungen, Säu- lenverkleidungen für A-, B-oder C-Säulen eines Kraftfahrzeugs oder Instrumententafeln. Bei mehrtei- ligen Ausführungen derartiger Verkleidungen können erfindungsgemäße Kunststoffformteile als Bestandteile derselben zum Einsatz kommen. Neben Verkleidungstei- len für Kraftfahrzeuginnenräume sind auch andere Innenverkleidungen, beispielsweise für Luftfahrzeuge oder Wasserfahrzeuge, denkbar.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfin- dung sieht die Integration einer unsichtbaren Airbag-

abdeckung in das Kunststoffformteil vor. Mit unsicht- bar ist dabei gemeint, dass das Vorhandensein einer Airbagklappe mit Scharnieren und Öffnungsschlitz oder dergleichen der durch die Oberware gegebenen Oberflä- che des Kunststoffformteils nicht anzusehen ist. Das lässt sich besonders vorteilhaft dadurch realisieren, dass die Dekorschicht selbst oder ein zusätzlich ein- gebrachtes, von außen nicht sichtbares Bauelement wie z. B. eine Folie oder ein eingespritztes Gewebe als Scharnier für eine Airbagklappe und/oder als Soll- bruchstelle für einen Airbagdurchtritt fungiert, wo- bei der Kunststoffträger an den entsprechenden Stel- len zur Schwächung eine reduzierte oder sogar ver- schwindende Dicke aufweist. Solche Schwächungen des Kunststoffträgers können nachträglich nach dem Hin- terspritzen oder Hinterprägen angebracht werden, bei- spielsweise durch Prägung in die noch nicht ausge- kühlte Hinterspritz-bzw. Hinterprägemasse, möglich und zweckmäßig ist es aber auch, die entsprechenden Stellen gleich beim Hinterspritzen oder Hinterprägen durch ein Auftragen der Hinterspritz-oder Hinterprä- gemasse mit reduzierter Dicke oder durch Aussparen mit Schwächungen zu versehen, beispielsweise durch dementsprechende Formgebung einer Spritzgussform oder Prägeform.

Als Oberware kommt in einer bevorzugten Ausführungs- form der Erfindung ein Gewebe, ein Gestrick oder ein Gewirke zum Einsatz, durch welches eine besonders an- sprechende Gestaltung der sichtbaren Oberfläche des Kunststoffformteils erreicht wird. Wenn das Gewebe oder das Gestrick richtungsabhängig verschiedene Reißfestigkeiten aufweist, beispielsweise durch un- terschiedliche Stärke von Schussfaden und Kette, so lässt sich das vorteilhaft ausnutzen für die Funkti- onsweise einer im letzten Absatz beschriebenen Air-

bagabdeckung. Für eine Sollbruchstelle kann man ein Aufreißen der Dekorschicht längs einer in Richtung der größeren Reißfestigkeit verlaufenden Schwächungs- naht vorsehen und bei einer Verwendung der Dekor- schicht als Scharnier die Richtung, in die die Dekor- schicht bei einem Öffnen einer Airbagklappe auf Zug beansprucht wird, in Richtung der größeren Reißfes- tigkeit wählen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt Figur 1 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Kunststoffformteils als Querschnitt durch dessen verschiedene Lagen, Figur 2 in gleicher Darstellung einen Teil eines mit einer Airbagabdeckung ausgestatteten erfindungsgemäßen Kunststoffformteils.

Der in Figur 1 dargestellte Querschnitt zeigt einen aus einer Oberware 1, einer Zwischenlage 2 und einer Unterware 3 bestehende Dekorschicht sowie einen die- ser Dekorschicht hinterspritzten Kunststoffträger 4, welche im Verbund ein Kunststoffformteil für eine Kraftfahrzeuginnenverkleidung bilden. Die Oberware 1, welche auf einer Sichtoberfläche des Kunststoffform- teils angeordnet ist, ist als ästhetischen Ansprüchen genügendes Gestrick ausgeführt. Diesem ist als Unterware 3 ein Vlies hinterlegt, welches für eine feste Verbindung der Dekorschicht mit dem durch Hinterspritzen einer Hinterspritzmasse entstandenen Kunststoffträger 4 bewirkt. Diese Verbindung kommt durch ein teilweises Umschließen von Fasern des Vlieses durch die Hinterspritzmasse und ein teilweises Aufschmelzen zustande. Das die Unterware 3 bildende Vlies trägt wesentlich zu-gewünschten haptischen Eigenschaften des Kunststoffformteils und

genschaften des Kunststoffformteils und seiner Oberfläche bei. Auch ermöglicht es die Herstellung des Kunststoffformteils durch Hinterspritztechnik, dadurch, dass es beim Hinterspritzen als Barriere dient und so die Oberware vor Beschädigungen durch durchdringende Hinterspritzmasse oder durch Überhitzung schützt. Oberware 1 und Unterware 3 sind durch die Zwischenlage 2, welche durch ein Spinnvlies gebildet wird, verbunden. Die Oberware 1, die Zwischenlage 2 und die Unterware 3 bilden so insgesamt drei Lagen der Dekorschicht. Die Verbindung dieser drei Lagen ist thermisch bedingt und ähnelt der Verbindung zwischen Kunststoffträger 4 und Unterware 3. Die Oberware 1, die Zwischenlage 2, die Unterware 3 und der Kunststoffträger 4 bestehen sämtliche aus rein polyolefischem Material, überwiegend aus Polypropylen. Lediglich das als Zwischenlage 2 fungierende Spinnvlies, im Ausführungsbeispiel das Produkt POX 80519 von Spunfab, hat einen höheren Polyethylenanteil, welcher mit einem niedrigeren Schmelzpunkt einhergeht. Der Kunststoffträger kann mit einem Gewichtsanteil zwischen 10% und 40% Talkum als Füllstoff enthalten, ohne die Recycelbarkeit des Kunststoffformteils zu beeinträchtigen. Bei der für die Verbindung der drei Lagen der Dekorschicht erforderlichen Erwärmung schmilzt die Zwischenlage 2 damit auf und bewirkt die Verbindung der drei Lagen, wenn insbesondere die Oberware 1 ihren Schmelzpunkt noch nicht erreicht hat, was für die Unversehrtheit der Oberware 1 von Vorteil ist. Eine alternative Lösung für eine noch konsequentere Einstofflösung wäre die Verwendung eines aus Polypropylen bestehenden Spinnvlieses als Zwischenlage 2. Durch die kleberfreie und weitestge- hend einstoffige Ausführung des Kunststoffformteils durch Hinterspritzen ist nicht nur dessen Herstellung ausgesprochen aufwandsarm, auch eine gute Recycelbar-

keit des Kunststoffformteils ohne ein Trennen ver- schiedener Komponenten ist gewährleistet. Bei dem ab- gebildeten Kunststoffformteil, das als Instrumenten- brett eines Kraftfahrzeugs Verwendung finden kann, hat die Zwischenlage 2 eine Dicke von weniger als 0,3 mm und damit nur einen geringen Anteil an der Gesamt- masse des Kunststoffformteils. Auch wenn für die Zwi- schenlage mit dem höheren Polypropylenanteil ein von Oberware, Unterware und Kunststoffträger leicht ab- weichendes Material zum Einsatz kommt, ist dadurch keine merkliche Beeinträchtigung der Recycelbarkeit zu befürchten. Die Oberware 1 ist ein Gestrick aus Jacquard-Rundstrick und hat eine Dicke von etwa 0, 8 mm bei einem Flächengewicht von etwa 130g/m2, das als Unterware 3 dienende, zu 100% aus Polypropylen beste- hende Vlies-im Beispiel das Produkt Paramoll N 659/170 P von Lohmann-ist ca. 2 mm dick. Die Dicke des hinterspritzten Kunststoffträgers 4 liegt zwi- schen 2 mm und 3 mm. Für die Herstellung des Kunst- stoffformteils wird die Dekorschicht in eine (nicht dargestellte) Spritzgussform eingebracht, so dass die Oberware 1 an einem Teil der Spritzgussform anliegt, der beim Hinterspritzen eine Temperatur von 25°C nicht übersteigt. Diese relativ niedrige Temperatur wird durch eine elektronisch geregelte Wasserkühlung der Spritzgussform gehalten und verhindert eine Be- schädigung der Oberware durch Aufschmelzen. Die Hin- terspritzmasse wird nach dem Einbringen der Dekor- schicht mit einer Temperatur von zwischen 180 °C und 280 °C in die Spritzgussform injiziert, so dass sie den der Dekorschicht hinterspritzten Kunststoffträger 4 bildet.

Der in der Figur 2 dargestellte Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kunststoffformteil mit einer Air- bagabdeckung zeigt auch alle Merkmal des in Figur 1

abgebildeten Kunststoffformteils. Zusätzlich ist eine Schwächung 5 zu erkennen, welche durch eine reduzier- te und hinter der mit 6 bezeichneten Stelle der De- korschicht sogar verschwindenden Dicke des Kunst- stoffträgers 4 realisiert ist. An der Stelle 6 bildet die Dekorschicht dadurch ein Scharnier für eine Air- bagklappe, welche dem Kunststoffformteil an seiner durch die Oberware l'gebildeten Oberfläche nicht an- zusehen ist. Dabei erlaubt das Scharnier ein Aufklap- pen eines als Airbagklappe dienenden Teils des Kunst- stoffformteils um eine zur Abbildungsebene senkrecht stehende Scharnierachse. In ähnlicher Weise lässt sich eine unsichtbare Sollbruchstelle für einen Air- bagdurchtritt realisieren.