Beschreibung

Gegenstand der Erfindung ist ein Bodenelement und insbesondere ein Ladeboden für Kraftfahrzeuge; der in seiner Materialstruktur nachhaltige Materialien aufweist und die Recyclingfähigkeit sowie die Einhaltung der in den Spezifikationen der OEM's geforderten, insbesondere mechanischen Eigenschaften garantiert bzw. verbessert.

Aus dem Stand der Technik sind diverse Materialstrukturen in Sandwich-Verbund Technologie bekannt, beispielsweise aus der WO 2016/196472 A1 , der WO 2018/053002 A1 und der WO 2019/221828 A1 .

Dabei ist es auch bekannt, dass Ober- und Unterschichten vorgesehen sind, welche zum Kaschieren oder Laminieren einer Kernschicht dienen. Diese sind beispielsweise aus Materialkombinationen wie PP und Glasfasern oder PA und Glasfasern hergestellt.

In der WO 2012/104318 A1 wird eine Strukturkomponente beschrieben, bei der ein Abstandhalter, beidseitig mit einer Matte, bestehend aus Holzfasern und einem Bindeharz; wobei die Matten auch aus einem Gemisch von Holzfasern und synthetischen Fasern sowie auch Naturfasern bestehen können, versehen ist. Die WO 2020/148152 A1 offenbart eine Sandwich-Platte bei der die Kern-Schicht und eine Abstandsplatte, beidseitig mit Fasermatten laminiert ist; und diese aus anorganischen sowie synthetischen Fasern, organisch regenerierten Fasern, Naturfasern und tierischen Fasern oder einer Mischung dieser bestehen können. Eingebunden/imprägniert sind diese Fasern mit Polyurethan. Die Kern-Schicht hat eine Waben-, Well- oder Rohrkonstruktion bzw. hat eine geschlossenzellige Schaumstruktur. Das Kernmaterial kann aus Kunststoff, Papier oder Pappe, einem anorganischen Material, einer Kombination aus Naturfasern mit Harz oder Metall bestehen.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Ladeböden weisen daher den Nachteil auf, dass sie nicht oder nur teilweise recyclingfähig sind und auch, dass sie nicht aus nachhaltigen Materialien hergestellt sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gegenüber dem vorgenannten Stand der Technik ist damit die Bereitstellung einer Ladeboden-Material-Struktur für Kraftfahrzeuge, die in ihrer Struktur nachhaltige und recycelbare Einzelschichten aufweist, vorteilhaft bis hin zur Nutzschicht (Dekor), und bevorzugt der Gesamtaufbau den Spezifikationen der OEM's, insbesondere hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften -im Fokus sind hier Festigkeits-Gewichts- Koeffizient, Dimensionsstabilität- und den Emissionen entspricht.

Die vorbenannten Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Bodenelement und insbesondere einen Ladeboden und ein Verfahren zu dessen Herstellung nach den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.

Ein erfindungsgemäßes Bodenelement und insbesondere ein Ladeboden für Kraftfahrzeuge weist einen Schichtverbund aus mehreren Schichten bzw. flächigen Körpern auf, wobei eine Oberschicht und eine Unterschicht (d. h. insbesondere eine oberste Schicht und eine unterste Schicht, bei denen es sich insbesondere um außen bezgl. des Verbundes liegende Schichten handelt) vorgesehen ist und wenigstens zwei zwischen dieser Oberschicht und der Unterschicht angeordnete weitere Schichten vorgesehen sind.

Erfindungsgemäß sind diese zwei weiteren Schichten aus recyclingfähigen und/oder recycelten Materialien, und/oder aus nachhaltigen Materialien hergestellt oder weisen zumindest ein solches Material auf, wobei sich diese Materialien der beiden Schichten unterscheiden. Insbesondere unterscheiden sich diese Schichten in wenigstens einer physikalischen Eigenschaft (wie insbesondere eines verwendeten Materials, eine Dichte oder dergleichen) und/oder hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung. Unter einem recyclingfähigen Material wird ein Material verstanden, welches recycelt werden kann und auf diese Weise erneut einem Produktionszyklus zugeführt werden kann. Insbesondere handelt es sich bei den Materialien auch um biologisch abbaubare Materialien.

Bevorzugt liegt der Anteil an recyceltem oder recyclingfähigem Material in wenigstens einer der weiteren Schichten, bevorzugt in mehreren der weiteren Schichten und besonders bevorzugt in allen weiteren Schichten bei wenigstens 30 % (Masseanteil und/oder Volumenanteil, bevorzugt bei wenigstens 40 %.

Die genannte Oberschicht ist dabei in einem Einbauzustand einem Fahrzeuginnenraum, beispielsweise Kofferraum, zugewandt und die Unterschicht ist in die entgegengesetzte Richtung, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug nach unten gewandt.

Bei einer weiteren Ausführungsform sind die genannten Schichten d. h. insbesondere die Oberschicht, die Unterschicht sowie die Zwischenschichten aneinander befestigt und insbesondere aneinander geklebt / kaschiert.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Verbund aus den Schichten thermoplastisch und/oder duroplastisch aufgebaut sein.

Das hier beschriebene Bodenelement weist den Vorteil auf, leichter recyclingfähig zu sein, oder auch in der Herstellung nachhaltiger zu sein. D. h., es werden Recycling-Materialien und nachhaltige Materialien a priori in den einzelnen Schichten eingesetzt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Oberschicht und der Unterschicht eine dritte Schicht angeordnet und bevorzugt besteht auch die dritte Schicht aus einem recyclingfähigen Material und/oder einem recycelten Material oder weist ein solches Material auf; des Weiteren finden bevorzugt nachhaltige Materialien ihre Anwendung. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die weiteren Schichten eine Kernschicht auf, welche zwischen zwei weiteren Schichten angeordnet ist, wobei auch bevorzugt die beiden weiteren Schichten zwischen der untersten und der obersten Schicht, d. h. zwischen der Unterschicht und der Oberschicht angeordnet sind. Bevorzugt weist der Schichtverbund mindestens drei Schichten, bevorzugt wenigstens fünf Schichten auf. Bevorzugt weist der Schichtverbund höchstens 1 1 , bevorzugt höchstens 9 und bevorzugt höchstens 7 Schichten auf. Weiterhin kann die Oberschicht wiederum mehrere Teilschichten aufweisen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine der zwei weiteren Schichten und bevorzugt sind die beiden weiteren Schichten als Vliesmaterialien und/oder Vliesmatten ausgebildet.

Bevorzugt ist wenigstens eine der zwei weiteren Schichten und bevorzugt sind die beiden weiteren Schichten aus einem Material hergestellt, welches aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt ist, welche Bambus, insbesondere Bambusfasern, Flachs, insbesondere Flachsfasern, Kenaf, insbesondere Kenaffasern, Hanf, insbesondere Hanffasern, Zellulose, insbesondere Zellulosefasern, Holz, insbesondere Holzfasern, Mischungen aus diesen Materialien und dergleichen enthält.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die genannten Schichten aus einem Material hergestellt, welches zwischen 30 % und 70 %, bevorzugt zwischen 40 % und 60 % Flachs enthält. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Schicht aus einem Material hergestellt, welches zwischen 30 % und 70 %, bevorzugt zwischen 40 % und 60 % Kenaf enthält.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Schicht aus einer Materialmischung hergestellt, welche zwischen 30 % und 70 %, bevorzugt zwischen 40 % und 60 % einer Mischung 25 % Flachs und 15 % Kenaf und 10 % Hanf, bevorzugt 25 % Kenaf und 25 % Hanf aufweist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Materialien und insbesondere diese Fasern mittels synthetischer Materialien und insbesondere mittels synthetischer Fasern eingebunden und/oder gehalten. Dabei können diese synthetischen Fasern aus einer Gruppe von synthetischen Materialien ausgewählt sein, welche recyceltes PP (rPP), recyceltes PET (rPET), PLA, coPET oder BiCO) enthält. Vorteilhaft können die Schichten auch noch imprägniert sein, was insbesondere für eine Kaschierung der entstehenden Matte dient. Daneben oder zusätzlich kann die Einbindung auch mit Harzen erfolgen, wobei auch hier bevorzugt eine Imprägnierung vorgesehen ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Kernschicht aus einem Material hergestellt, welches aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt ist, welche Papier, Pappe, recyceltes Papier und dergleichen oder auch Mischungen aus diesen Materialien enthält.

Bevorzugt ist diese Kernschicht in einer Dickenrichtung des Bodenelements dicker ausgebildet als die beiden weiteren (zwischen der Oberschicht und der Unterschicht angeordneten) Schichten.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Oberschicht auch wenigstens teilweise aus einem recyclingfähigen oder einem recycelten Material hergestellt. Dabei kann diese Oberschicht mehrere Zwischenschichten bzw. Teilschichten aufweisen. So kann beispielsweise eine Einbindungsschicht vorgesehen sein. Diese Einbindungsschicht besteht bevorzugt aus recyceltem PE (rPE) oder aus EVA und/oder recyceltem PE (rPE) oder weist diese Materialien auf.

Daneben kann die Einbindungsschicht auch beispielsweise aus recyceltem PE (rPE) oder aus Acrylat, ABS oder SBR-Latex bestehen.

An dieser Einbindungsschicht kann ein Träger angeordnet sein, an dem wiederum ein Tufting- material angeordnet ist. Dabei besteht bevorzugt dieser Träger aus einer Mischung aus PET und PP oder aus PET und PA oder aus PET und coPET. Besonders bevorzugt besteht das Material jedoch aus recyceltem PET und recyceltem PA oder aus recyceltem PET und coPET. Auch auf diese Weise kann die Recycling-Fähigkeit erhöht werden.

Das Tuftingmaterial kann besonders bevorzugt ein Tufting - Garn sein. Dieser kann aus Materialien bestehen, die aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt ist, welche Econyl (rPA), rPET oder bio basierendes PA (6.10; 5.10) enthält. Daneben kann für die Oberschicht auch eine Materialstruktur aus Velourfasern vorgesehen sein. Diese können dabei beispielsweise aus rPET, rPET/rPA oder rPET/rPP bestehen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Unterschicht eine Abdeckschicht und insbesondere ein Abdeckvlies, welches bevorzugt aus rPET oder rPP hergestellt ist. Daneben kann diese unterste Schicht auch aus einer Mischung dieser Materialien hergestellt sein.

Bevorzugt enthält wenigstens eine Schicht und enthalten bevorzugt mehrere Schichten einen Binder in Form eines bio-basierenden Binders.

Die folgende Erfindung ist weiterhin auf ein Kraftfahrzeug mit einem Bodenelement der oben beschriebenen Art gerichtet.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung eines Bodenelements für ein Kraftfahrzeug gerichtet. Dabei wird ein Verbund aus wenigstens drei Schichten hergestellt, wobei eine Kernschicht zwischen zwei weiteren Schichten angeordnet wird und der Verbund erwärmt wird. Dieses Erwärmen erfolgt bevorzugt, um ein Aushärten des Verbundes zu erreichen.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine Unterschicht aktiviert und es wird diese Unterschicht an einen Verbund angebracht.

Erfindungsgemäß sind wenigstens zwei Schichten des Verbundes aus einem recyclingfähigen und/oder aus einem recycelten Material und/oder nachhaltigem Material hergestellt und bevorzugt unterscheiden sich die Materialien dieser wenigstens drei Schichten zumindest teilweise voneinander.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung:

Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Aufbaus eines erfindungsgemäßen Bodenelements. Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Aufbaus bzw. eines Verbundes 1 eines erfindungsgemäßen Bodenelements. Dabei ist eine in ihrer Gesamtheit mit 12 gekennzeichnete Oberschicht vorgesehen, die wiederum bevorzugt drei Teilschichten 12a, 12b und 12c aufweisen kann. Bei Anwendung zum Beispiel eines Velour-Teppichs besteht diese bevorzugt aus zwei Teilschichten.

Das Bezugszeichen 18 kennzeichnet eine Unterschicht, welche den Aufbau bzw. Verbund 1 nach unten hin abgrenzt. Zwischen der Oberschicht und der Unterschicht sind drei weitere Schichten bzw. Zwischenschichten vorgesehen, wobei es sich bei der Schicht 15 um eine Kernschicht handelt, die zwischen zwei weiteren Schichten 14 und 16 angeordnet ist. Gemeinsam bilden diese drei Schichten 14, 15 und 16 einen Träger des Verbundes 1 aus.

Für den Träger sind mehrere Zusammensetzungen denkbar, welche sich auch dahingehend unterscheiden können, ob der gesamte Aufbau ein thermoplastischer Aufbau oder ein duroplastischer Aufbau ist.

Erste Ausgestaltung

Bei einer ersten Ausgestaltung insbesondere für einen thermoplastischen Aufbau kann die Schicht 14 aus einer Mischung aus PP (Polypropylen) und einer Mischung aus Kenaf und Hanf bestehen. Dabei kann diese Mischung aus Kenaf und Hanf bevorzugt zwischen 40 % und 60 % und bevorzugt 50% Kenaf sowie zwischen 40 % und 60 % Hanf und bevorzugt 50 % Hanf aufweisen. Weiterhin kann der Anteil der Kenaf-Hanf-Mischung zwischen 30 % und 50 % und bevorzugt bei 40 % liegen. Der Anteil an Polypropylen kann zwischen 50 % und 70 % und bevorzugt bei 60 % liegen.

Bei dieser ersten Ausgestaltung insbesondere für einen thermoplastischen Aufbau kann weiterhin auch die Schicht 16 aus einer Mischung aus PP (Polypropylen) und einer Mischung aus Kenaf und Hanf bestehen. Dabei kann diese Mischung aus Kenaf und Hanf bevorzugt zwischen 40 % und 60 % und bevorzugt 50 % Kenaf sowie zwischen 40 % und 60 % Hanf und bevorzugt 50 % Hanf aufweisen. Weiterhin kann der Anteil der Kenaf-Hanf-Mischung zwischen 30 % und 50 % und bevorzugt bei 40 % liegen. Der Anteil an Polypropylen kann zwischen 50 % und 70 % und bevorzugt bei 60 % liegen. Der gesamte Aufbau weist bei allen hier diskutierten Ausführungsformen bevorzugt eine Dicke auf, die zwischen 5 mm und 30 mm, bevorzugt zwischen 10 mm und 20 mm liegt.

Weiterhin kann bei dieser Ausgestaltung die Kernschicht als Papierwabe ausgebildet sein.

Zweite Ausgestaltung

Bei einer weiteren Ausgestaltung insbesondere für einen thermoplastischen Aufbau kann die Schicht 14 und 16 aus einer Mischung aus zwischen 40 % und 60 % und bevorzugt 50 % Flachs und zwischen 40 % und 60 % und bevorzugt 50 % PP bestehen. Bei dieser weiteren Ausgestaltung für einen thermoplastischen Aufbau kann die Schicht 16 aus einer Mischung aus zwischen 40 % und 60 % und bevorzugt 50 % Flachs und zwischen 40 % und 60 % und bevorzugt 50 % PP bestehen.

Weiterhin kann bei dieser Ausgestaltung die Kernschicht als Papierwabe ausgebildet sein.

Dritte Ausgestaltung

Bei einer dritten Ausgestaltung insbesondere für einen thermoplastischen Aufbau kann die Schicht 14 aus einer Mischung aus PP (Polypropylen) und einer Mischung aus Flachs, Kenaf und Hanf bestehen. Dabei kann diese Mischung aus Kenaf und Hanf bevorzugt zwischen 20 % und 30 % und bevorzugt 25 % Flachs, zwischen 20 % und 30 % und bevorzugt 25 % Kenaf, und zwischen 5 % und 15 % Hanf aufweisen. Weiterhin kann der Anteil der Flachs-Kenaf- Hanf-Mischung zwischen 50 % und 70 % und bevorzugt bei 60 % liegen. Der Anteil an Polypropylen kann zwischen 30 % und 50 % und bevorzugt bei 40 % liegen.

Bei dieser dritten Ausgestaltung für einen thermoplastischen Aufbau kann auch die Schicht 16 aus einer Mischung aus PP (Polypropylen) und einer Mischung aus Flachs, Kenaf und Hanf bestehen. Dabei kann diese Mischung aus Kenaf und Hanf bevorzugt zwischen 20 % und 30 % und bevorzugt 25 % Flachs, zwischen 20 % und 30 % und bevorzugt 25 % Kenaf, und zwischen 5 % und 15 % Hanf aufweisen. Weiterhin kann der Anteil der Flachs-Kenaf-Hanf- Mischung zwischen 50 % und 70 % und bevorzugt bei 60 % liegen. Der Anteil an Polypropylen kann zwischen 30 % und 50 % und bevorzugt bei 40 % liegen.

Weiterhin kann bei dieser Ausgestaltung die Kernschicht als Papierwabe ausgebildet sein. Vierte Ausgestaltung

Bei einer vierten Ausgestaltung insbesondere für einen duroplastischen Aufbau kann die Schicht 14 aus einer Mischung aus Bindungsmatrix und einer Mischung aus Kenaf und Hanf bestehen. Dabei kann diese Mischung aus Kenaf und Hanf bevorzugt zwischen 40 % und 60 % und bevorzugt 50 % Kenaf sowie zwischen 40 % und 60 % Hanf und bevorzugt 50 % Hanf aufweisen. Weiterhin kann der Anteil der Kenaf-Hanf-Mischung zwischen 60 % und 80 % und bevorzugt bei 72 % liegen. Der Anteil an Bindungsmatrix kann zwischen 20 % und 40 % und bevorzugt bei 28 % liegen.

Bei dieser vierten Ausgestaltung insbesondere für einen duroplastischen Aufbau kann auch die Schicht 16 aus einer Mischung aus Bindungsmatrix und einer Mischung aus Kenaf und Hanf bestehen. Dabei kann diese Mischung aus Kenaf und Hanf bevorzugt zwischen 40 % und 60 % und bevorzugt 50 % Kenaf sowie zwischen 40 % und 60 % Hanf und bevorzugt 50 % Hanf aufweisen. Weiterhin kann der Anteil der Kenaf-Hanf-Mischung zwischen 60 % und 80 % und bevorzugt bei 72 % liegen. Der Anteil an Bindungsmatrix kann zwischen 20 % und 40 % und bevorzugt bei 28 % liegen.

Weiterhin kann bei dieser Ausgestaltung die Kernschicht als Papierwabe ausgebildet sein.

Fünfte Ausgestaltung

Bei einer fünften Ausgestaltung insbesondere für einen duroplastischen Aufbau kann die Schicht 14 aus einer Mischung aus Bindungsmatrix und einer Mischung aus Kenaf und Hanf bestehen. Dabei kann diese Mischung aus Kenaf und Hanf bevorzugt zwischen 40 % und 60 % und bevorzugt 50 % Kenaf sowie zwischen 40 % und 60 % Hanf und bevorzugt 50 % Hanf aufweisen. Weiterhin kann der Anteil der Kenaf-Hanf-Mischung zwischen 60 % und 80 % und bevorzugt bei 70 % liegen. Der Anteil an Bindungsmatrix kann zwischen 20 % und 40 % und bevorzugt bei 30 % liegen.

Bei dieser fünften Ausgestaltung insbesondere für einen duroplastischen Aufbau kann auch die Schicht 16 aus einer Mischung aus Bindungsmatrix und einer Mischung aus Kenaf und Hanf bestehen. Dabei kann diese Mischung aus Kenaf und Hanf bevorzugt zwischen 40 % und 60 % und bevorzugt 50 % Kenaf sowie zwischen 40 % und 60 % Hanf und bevorzugt 50 % Hanf aufweisen. Weiterhin kann der Anteil der Kenaf-Hanf-Mischung zwischen 60 % und 80 % und bevorzugt bei 72 % liegen. Der Anteil an Bindungsmatrix kann zwischen 20 % und 40 % und bevorzugt bei 28 % liegen.

Weiterhin kann bei dieser Ausgestaltung die Kernschicht als Papierwabe ausgebildet sein.

Sechste Ausgestaltung

Bei einer sechsten Ausgestaltung insbesondere für einen duroplastischen Aufbau kann die Schicht 14 aus einer Mischung aus Bindungsmatrix und einer Mischung aus Kenaf und Hanf bestehen. Dabei kann diese Mischung aus Kenaf und Hanf bevorzugt zwischen 40 % und 60 % und bevorzugt 50 % Kenaf sowie zwischen 40 % und 60 % Hanf und bevorzugt 50 % Hanf aufweisen. Weiterhin kann der Anteil der Kenaf-Hanf-Mischung zwischen 60 % und 80 % und bevorzugt bei 66 % liegen. Der Anteil an Bindungsmatrix kann zwischen 20 % und 40 % und bevorzugt bei 34 % liegen.

Bei dieser sechsten Ausgestaltung insbesondere für einen duroplastischen Aufbau kann auch die Schicht 16 aus einer Mischung aus Bindungsmatrix und einer Mischung aus Kenaf und Hanf bestehen. Dabei kann diese Mischung aus Kenaf und Hanf bevorzugt zwischen 40 % und 60 % und bevorzugt 50 % Kenaf sowie zwischen 40 % und 60 % Hanf und bevorzugt 50 % Hanf aufweisen. Weiterhin kann der Anteil der Kenaf-Hanf-Mischung zwischen 60 % und 80 % und bevorzugt bei 72 % liegen. Der Anteil an Bindungsmatrix kann zwischen 20 % und 40 % und bevorzugt bei 28 % liegen.

Weiterhin kann bei dieser Ausgestaltung die Kernschicht als Papierwabe ausgebildet sein.

Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können. Bezugszeichenliste

1 Verbund, Bodenelement

12 Oberschicht 12a - 12c Teilschichten der Oberschicht

14 Zwischenschicht, insbesondere Vlies - Matte

15 Kernschicht

16 Zwischenschicht, insbesondere Vlies - Matte

18 Unterschicht