专利名称：两个层通过热熔性粘合剂粘合的车辆部件以及用于制造所述车辆部件的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆部件，具体地涉及其中至少两个层通过热熔性粘合剂粘合的车辆内部部件,例如仪表盘、中央仪表台、车门内饰、支柱和车顶内衬。具体地,在本申请中,本发明涉及这种部件:其中被称为缝合覆盖物一优选地是装饰材料通过热熔性粘合剂粘合至基体。除了车辆部件，本发明还涉及用于制造车辆部件的方法以及用于将热熔性粘合剂施加至待粘合的层中的一个的装置。
背景技术：
当前在现有技术中，主要使用施加到待粘合的两个层的两侧上的分散粘合剂来实现基体与缝合装饰层的叠合。在叠合模具中通过加热型模发生层的粘合，其中部件在达到材料组合特有的粘合剂结合处的温度之后并且在完全冷却下来之前从叠合工具中移除。在脱模期间，粘合剂将分层复合材料保持在适当位置。一方面，这种方法的缺点是将粘合剂施加到待粘合的层的两侧并且与此关联的两个工序占用很大的空间和能量。此外，所述两个层必须在粘合剂已施加之后的特定时间范围内粘合到一起。另外，粘合剂的施加主要通过喷射工序实现。当将粘合剂施加至装饰的所谓B侧时，可能发生弄脏所谓A侧-即已完成的部件的可见侧并因此导致较高的废品率。此外，在现有技术-例如DE102004016515A1中描述了一种使用热熔性粘合剂代替分散粘合剂的方法。还在DE102005015340A1以及DE102009043498A1中发现了类似的公开内容。采用热熔性粘合剂，可以省略干燥过程，并且因此与上述方法相比可以降低存储所需的空间。此外，当使用热熔性粘合剂时，能够仅在单个面上施加所述粘合剂-即仅施加至待粘合的层的一侧，从而在不需要执行快速工序的情况下其他层即使没有粘合剂也能够保持可用。由此，例如，缝合装饰层能保持可用，同时基体中的每个都设置有热熔性粘合剂并且叠合有相应的装饰缝合覆盖物。在这种情形中，在叠合模具中进行加热直到熔点-例如170°C，以便激活热熔性粘合剂。随后是冷却阶段，直至热熔性粘合剂成为固体并且两层复合材料保持在适当位置，从而使得从叠合模具中脱模可以仅在冷却之后发生。然而，由于必须冷却，与使用分散粘合剂相比叠合工序被大大延长并且明显消耗更多能量。制造的循环时间因此更长并且成本更高。
发明内容
考虑到上面的论述，本发明的目的是将上述备选方法的相应优点结合起来。相对于背景技术，本发明的目的是开发一种用于制造车辆部件-具体是车辆内部部件的方法，所述方法将部件的两个层通过热熔性粘合剂粘合，但所述方法可部分或完全免除冷却工序从而降低所述方法的循环时间。同样地，本发明的目的因此也是开发一种车辆部件-具体是车辆内部部件，在所述部件中至少两个层通过热熔性粘合剂永久性粘合并且所述部件可以更快地制造并且因此成本更低。最后，本发明的另一目的是开发一种用于施加热熔性粘合剂的装置，通过所述装置可以实施根据本发明的方法，并且通过所述装置可以制造根据本发明的部件。上面的目的通过根据权利要求1的方法、根据权利要求12的车辆部件以及根据权利要求18的用于施加热熔性粘合剂的装置来实现。可以在从属权利要求中找到本发明的有利实施方式。本发明基于使用含有两种具有不同熔点的基础聚合物的新型热熔性粘合剂的构思，其中在施加所述粘合剂时在具有较高熔点的基础聚合物与所述层中的一个之间实施牢固粘合，并且在叠合模具中使用具有较低熔点的基础聚合物来与另一个层粘合。一方面，由此能够降低叠合模具中的温度，因为仅需要达到具有较低熔点的基础聚合物的较低熔点，而另一方面能够部分或完全免除冷却，因为对于具有较低熔点的基础聚合物而言，在达到其熔点时分层复合材料上已经存在一定量的粘附力(早期强度或生坯强度)，并且在打开模具并进行部件脱模时在回复力的影响下不会发生两个层的剥落。相应地，本发明限定一种用于制造车辆部件-具体是具有多个层的车辆内部部件的方法。待粘合的层优选地是可以例如通过喷射模制工序或者通过熔化细条沉积工序或类似技术制成的尺寸稳定的基体，例如塑料。然而，还可想到可以制成为单一化合物或板坯形式的其他材料(天然纤维增强聚氨基甲酸脂、天然纤维增强聚丙烯或天然纤维增强热固性材料)。在这种情形中，非极性材料的基体可被表面处理以使粘合剂具有足够的粘附力。第二层优选地是称为缝合覆盖物的缝合装饰层。所述缝合装饰层可包括真皮、诸如基于聚氨基甲酸脂、聚氯乙烯、热塑性聚氨基甲酸脂或烯烃基热塑性弹性体的人工合成皮以及类似材料。在车辆内部区域中也可想到织物、垫状物以及所有其他常用材料。缝合覆盖物也可在其背离可见侧的侧面上设置有称为触觉层-例如诸如聚酯、分层泡沫、非织造织物、填料或类似材料的间隔织物。在该方面，还可以想象使用根据本发明的方法来将这种触觉层粘合至基体或使用一层热熔性粘合剂将三层(装饰层、触觉层和基体)中的每层都粘合。为此，热熔性粘合剂在第一步骤施加到待粘合的两个层中的第一层的一侧上。如果具有或没有触觉层的装饰层施加至基体，那么热熔性粘合剂优选地施加至所述基体。另夕卜，热熔性粘合剂有利地仅施加至所述两个层中的第一层的一侧，同时所述两个层中的第二层的待粘合侧并没有涂覆热熔性粘合剂。在这种情形中，涂覆部分的存储时间可高达几天，而其他未涂覆层(例如装饰层)能够保持可用而没有任何问题并且没有时间限制。与此同时，将粘合剂施加至基体，使得能够在居中位置切割并且缝制具有或没有触觉层的缝合装饰板。它们还可以容易地运输并且可以在其间存储在任何位置。它们根据不会以任何方式影响叠合工序的指定情况来存取。当施加粘合剂时，通过施加至基体，也不可能将粘合剂喷射到“A”侧-即装饰层的可见侧上，因此，由于不会弄脏可见侧而显著降低了废品率。除此之外，由于其因为没有施加粘合剂而具有最大柔性，所以当处理缝合装饰材料时更易于防止扭结和皱折。此外，热熔性粘合剂的使用不需要随后的干燥，这意味着可以降低空间要求和减少整个工序的循环时间。 根据本发明，包含具有第一熔点的第一基础聚合物以及具有高于所述第一熔点的第二熔点的第二基础聚合物的热熔性粘合剂被用作所述热熔性粘合剂。例如，湿度活性的(humidity-reactive)、一种或两种成分的热熔性粘合剂基于聚氨基甲酸脂预聚合物。所述热熔性粘合剂的特征具体在于，在具有较低熔点的基础聚合物的区域，所述粘合剂具有流变特性，所述流变特性在没有施加粘合剂的情况下引起待粘合的层的表面(侧)的润湿，并且该粘合剂还具有足够的粘性组分，所述粘性组分在使部件从叠合模具脱模时在部件处于仍然温暖或热的状态下将所述层保持在一起并且防止在回复力的影响下剥落。与此同时，根据本发明，如上所述，这种热熔性粘合剂在大于或等于第二熔点-即较高熔点的温度下施加至所述两个层中的第一层的一侧-具体施加至基体。因此，热熔性粘合剂的第二基础聚合物在施加时已被激活并且在冷却之后与第一层-具体是与基体形成紧密粘合。随后，所述两个层中的第二层施加至第一层的设置有热熔性粘合剂的一侧。在这种情形中，可进行预先固定以便将所述层相对于彼此临时保持在适当位置。此后，临时粘合体被有利地传送至叠合模具中。所述叠合模具可以是具有加热型模的压力机、所谓的橡胶垫系统、HPF系统、真空叠合系统等。在叠合工具中，第一与第二层之间的热熔性粘合剂的第一基础聚合物在输入热量的作用下被加热至期望的结合温度。在这种情形中，所述温度大于或等于第一熔点但在任何情形中都小于第二熔点。所述温度通常选择为使得其稍微超过热熔性粘合剂的第一熔点以便激活所述第一基础聚合物。与此同时，所述第一基础聚合物优选地具有不仅温度敏感-即热熔粘合剂的特性，还具有压力敏感粘合剂的特性。因此，在达到第一熔点时所述层之间的粘附力已经足够将所述两个层保持在一起并且防止在回复力的影响下剥落，使得部件可以在热熔性粘合剂完全冷却之前-有利地基本上正好在达到特定结合温度之后根据本发明被脱模。“基本上正好”在此理解为意指模具不是在达到结合温度时马上打开，而是在达到叠合模具中的结合温度、特定时间和特定压力之后打开。当满足这些参数时，打开叠合模具，这可包括稍微冷却一段短的时间。然而省略了叠合模具的能量加强和主动冷却。所述部件可以在脱模之后完全冷却。因此，能够显著减少叠合工序期间的循环时间并且降低能量成本(可以省略工序中的长时间冷却)。然而，与此同时，上述叠合工序的优点可以通过使用热熔性粘合剂来实现。根据上述方法，热熔性粘合剂的温度，有利地在离开用于施加热熔性粘合剂至第一层的装置的出口孔时被调整，以便使所述热熔性粘合剂在其触碰第一层的一侧时仍然具有高于第二熔点的温度。在这种情形中，热熔性粘合剂的温度有利地在离开出口孔时被测量并且基于所述测量值保持在期望值或通过加热装置来提高或降低其数值。这种调整还可受其他参数-例如室温或出口孔与第一层的一侧(表面)的距离的影响。由此，例如，在待涂覆的部分-即待涂覆的第一层具有复杂表面形貌时，所述距离可以在每一种情况下存储为出口孔与所述第一层的表面之间的位置的函数，而出口孔处的热熔性粘合剂的温度可以基于所述距离、现行室温以及在所述出口孔处测量的温度来调整。为了进一步防止热熔性粘合剂在离开出口孔之后快速冷却，伴随-例如覆盖着热空气流来将所述热熔性粘合剂施加至第一层尤其可取。为了防止湍流并因此加快热熔性粘合剂的冷却，热空气流沿第一层的方向平行于所述热熔性粘合剂逸出并且因此环绕所述热熔性粘合剂更可取。还调整热空气流的温度以便当热熔性粘合剂触碰第一层时将其保持在仍然高于第二基础聚合物的第二熔点的温度下。在这种情形中，调整优选地受如上所述的相同参数的影响，也就是出口孔处的热熔性粘合剂的温度、室温和/或出口孔与第一层的待涂覆的一侧之间的距离。此外，将热熔性粘合剂以也可防止快速冷却的幕状物方式施加至所述层的第一侧-特别是与覆盖的热空气流相结合是更可取的。在这种情形中，热空气流的温度可处于大约200°C与300°C、225°C与275°C或240°C与260°C之间的范围内，同时出口孔处的热熔性粘合剂的温度通常在130°C与170°C之间尤其优选地在145°C至155°C之间。出口孔与第一层的第一侧的表面之间的距离通常在大约3cm与15cm之间，其中用于施加热熔性粘合剂的装置-即一个或多个出口孔和/或部件被移动。此外，第一熔点处于35°C与55°C之间-例如在40°C与50°C之间的范围内并且仅作为示例处于45°C是更可取的。根据本申请将所述熔点限定为大气压下的温度。由此，所述熔点明显低于热熔性粘合剂中使用的常规基础聚合物的熔点。在这种情形中，优先使用对应于压力敏感和热量敏感粘合剂的聚合物的第一基础聚合物。这意味着在压力的作用下热熔性粘合剂已经形成足够的粘性组分，以便甚至在仍温暖的状态下将所述层保持在一起。在冷却期间形成额外的粘性组分以便在完全冷却状态下实现牢固并且永久的粘合，所述粘合具体地满足汽车制造中的确切要求。第二熔点通常处于60°C与100°C之间的范围内，优选地在65°C与85°C之间并且对应于常规热熔性粘合剂或包含在其中的基础聚合物的熔点。此外，将第一与第二基础聚合物的重量百分比设计成大于I是更可取的，以便在仍然温暖的状态下存在足够粘性的组分从而防止在所述仍然温暖的状态下因回复力而导致剥落。另外，在叠合模具中在达到基础聚合物的第一熔点之前、期间和/或之后将第一和第二层压到一起从而形成第一基础聚合物的粘合性组分并将所述层“临时地”保持在一起是更可取的。如上所述，除了根据本发明的方法，本发明还涉及一种能够使用这种方法制造的车辆部件，具体是具有如上面对应解释地通过热熔性粘合剂粘合到一起的多个层的内部部件。与此同时，所述层的组分可以不同。然而，至少存在两个层，其中一个层是尺寸稳定的基体，而所述两个层中的另一个是装饰层，如上所述，具体是具有可见侧、在垂直方向上具有弹性的触觉层的缝合覆盖物的形式，或者是包括装饰层和触觉层的分层复合材料。然而，多于三层的结构也是可以想象的。至于其他，请参阅对根据本发明的方法的陈述以避免重复。 可在根据本发明的方法中使用的施加热熔性粘合剂的装置的特征具体在于，在出口孔处检测热熔性粘合剂的温度，并且设置控制器，该控制器以使热熔性粘合剂在大于或等于第二熔点的温度下触碰第一层的方式调整该温度，以便如上面已经解释地确保在触碰所述层时已激活基础聚合物并且在冷却之后形成紧密粘合。这优选地受到下列特征的额外支持:设置第二出口孔，热空气可以优选地平行于热熔性粘合剂流并且优选地覆盖所述热熔性粘合剂而流出第二出口孔。此外，这种热空气也可被加热或者其温度可被调节，而所述控制器调整其温度从而使得在出口处达到期望的热熔性粘合剂温度并且所述热熔性粘合剂在期望的温度下触碰所述第一层。作为另外的参数，室温可以被检测和/或热熔性粘合剂的出口孔与第一层的表面之间的距离可以被指定或检测并且可以影响所述出口孔处的热熔性粘合剂的温度设定。可以单独或与一个或多个上述特征进行组合来实施本发明，本发明进一步的优点和特征通过下面对优选实施方式的描述而显现。
参阅附图提供对实施方式的描述，附图示出:
图1示意性地示出了根据本发明的车辆部件的两层结构；
图2示意性地示出了根据本发明的车辆部件的三层结构；
图3示意性地示出了根据本发明的车辆部件的三层结构，其中两个层在每种情况下都通过热熔性粘合剂粘合；以及
图4是根据本发明施加热熔性粘合剂的装置的示意图。
具体实施例方式图1至3示出了适用于本发明的技术的常用叠合模具。它们可包括尺寸稳定的基体10-例如喷射模制部件以及包括前面提及的各种类型的材料的缝合装饰层20-即缝合覆盖物，基体10和缝合装饰层20通过根据本发明的方法并且使用所提及的热熔性粘合剂30粘合到一起。备选地，并且如图2所示，还可想象的是通过一层热熔性粘合剂30将已经设置有衬垫-例如诸如纺织的触觉层40的缝合覆盖物20粘合至基体10。此外，如图3所示，还可想象的是通过热熔性粘合剂层30将缝合装饰层20粘合至诸如间隔织物的触觉层40，并且转而通过另一层热熔性粘合剂30将触觉层40粘合至基体10。在根据本发明的方法中，通常层10、20、40中的第一个，有利地在图1和2中是基体10，或者在图3中是基体10以及装饰层的后侧21 (B侧)或优选地触觉层40的一侧41被涂覆以热熔性粘合剂30。可以想象的状况是，例如预先处理单个层以便提高粘附力。例如使用如图4所示的装置执行施加，其中热熔性粘合剂以幕状物形式施加至例如基体10。在这种情形中，基体10有利地移动穿过出口孔或端口 50、60从而使得不需要移动施加头70。使得热熔性粘合剂在高于第二熔点的温度Ttj触碰诸如基体10的上侧11的层，热熔性粘合剂的温度Tt在出口孔50处通过传感器51检测，而距离A从所述出口孔到基体表面被测量或者保持在控制器中。另外，通过另外的温度传感器(未示出)检测室温。此外，如还可在图4中看到的，可以提供也从一个或多个出口孔60逸出并且优选地平行于热熔性粘合剂流S流动并且有利地覆盖它的热空气流H。出口孔60的区域中的热空气的温度Ta可以通过另外的温度传感器61检测。设置在出口孔50、60上游的是两个加热装置52、62，所述两个加热装置52、62 —方面加热熔性粘合剂另一方面还加热空气。多个串联的加热套筒53、63可用于该目的。控制器将热熔性粘合剂的温度调整至期望值以便在触碰基体10的表面时将所述热熔性粘合剂的温度Ttj保持在期望范围内，并且同时在考虑传感器51、61以及室温传感器和距离A的测量值的情况下优选连续地控制或调整特别是两个加热装置62、63。在将热熔性粘合剂30施加至粘合匹配物或匹配物之后，使用常用方法将所述层相对于彼此预先固定，例如将缝合装饰层20放到基体10上。所述部件随后被传送到常用的叠合装置。热熔性粘合剂的第一基础聚合物在相边界界面处的熔化是因为目标能量输入到粘合剂结合处。然而，在这种情形中能量输入以这种方式发生:第一基础聚合物达到熔化温度或熔点，但第二基础聚合物没有达到。此外，与未涂覆的结合匹配物-例如缝合覆盖物的接触，在该区域中通过压缩力(间隙测量、设定压力、高压真空等)实现，因此在第一基础聚合物中已经形成粘性组分。在一系列给定的叠合参数(压力、时间、温度)之后，部件从处于仍然温暖/热的状态的叠合装置移除并且存储在它的外部。在没有任何额外的冷却工序的情况下，再处理在模具外部发生。在该工序中，热熔性粘合剂，具体是第一基础聚合物的组分，将结合匹配物保持在一起并防止在仍然温暖的状态下剥落或脱层。通过这种方式，可以使用现有技术的热熔性粘合剂来实现叠合工序的优点,但同时由于能够热脱模并且省略了冷却工序，该工序可明显加快，从而给该工序带来明显的成本效益。
权利要求
1.一种用于制造具有多个层(10，20，40)的车辆部件-具体是车辆内部部件的方法，所述方法包括如下步骤: 施加包含具有第一熔点的第一基础聚合物以及具有高于所述第一熔点的第二熔点的第二基础聚合物的热熔性粘合剂(30)，所述热熔性粘合剂具有大于或等于所述第二熔点的温度并且被施加至所述两个层中的第一层(10)的一侧(11)； 将所述两个层中的第二层(20)施加至所述第一层的设置有热熔性粘合剂(30)的一侧； 在叠合模具中将所述第一层(10)与第二层(20)之间的热熔性粘合剂(30)加热至大于或等于所述第一熔点并且低于所述第二熔点的温度， 在所述热熔性粘合剂完全冷却之前使所述部件从所述叠合模具中脱模。
2.按权利要求1所述的方法，其中所述部件基本上正好在达到大于或等于第一熔点并且低于第二熔点的特定温度之后脱模。
3.按权利要求1或2所述的方法，其中调整热熔性粘合剂(30)在离开用于将热熔性粘合剂施加至第一层(10)的装置的出口孔(50)时的温度，以便在触碰所述第一层(10)时将热熔性粘合剂的温度保持为大于或等于第二基础聚合物的第二熔点。
4.按权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在伴随有-具体是覆盖有热空气流(H)的情况下热熔性粘合剂被施加至第一层(10)，所述热空气优选地沿所述第一层的方向平行于热熔性粘合剂流动。
5.按权利要求4所述的方法，其中调整热空气流(H)的温度以便当热熔性粘合剂触碰第一层(10)时将其温度保持为大于或等于第二基础聚合物的第二熔点。
6.按权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述热熔性粘合剂被以幕状物方式施加至所述第一层的一侧。
7.按权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述第一熔点处于35°C与55°C之间的范围内。
8.按权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述第一基础聚合物对应于压力敏感和热敏感粘合剂的聚合物。
9.按权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述第二熔点处于60°C与100°C之间一优选地65°C与85°C之间的范围内。
10.按权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述第一基础聚合物与第二基础聚合物的重量百分比大于I。
11.按权利要求1至10中任一项所述的方法，其中在达到第一基础聚合物的第一熔点之前、期间和/或之后，在叠合模具中将第一层(10)和第二层(20)压到一起。
12.一种具有多个层(10，20，40)的车辆部件-具体是车辆内部部件，其中至少两个层通过热熔性粘合剂(30)粘合到一起，其特征在于，所述热熔性粘合剂(30)包含具有第一熔点的第一基础聚合物以及具有高于所述第一熔点的第二熔点的第二基础聚合物。
13.按权利要求12所述的车辆部件，其中所述两个层中的一个是尺寸稳定的基体(10)，而所述两个层中的另一个是具有可见侧、在垂直方向上具有弹性的触觉层(40)，或者是分层复合材料，所述分层复合材料包括具有可见侧的装饰层(10)和在垂直方向上具有弹性的触觉层(40)，并且在所述触觉层上所述装饰层在背离所述可见侧的侧面上。
14.按权利要求12或13所述的车辆部件，其中所述第一熔点处于35°C与55°C之间的范围内。
15.按权利要求12至14中任一项所述的车辆部件，其中所述第一基础聚合物对应于压力敏感和热量敏感粘合剂的聚合物。
16.按权利要求12至15中任一项所述的车辆部件，其中所述第二熔点处于60°C与100°C之间一优选地65°C与85°C之间的范围内。
17.按权利要求12至16中任一项所述的车辆部件，其中所述第一基础聚合物与第二基础聚合物的重量百分比大于I。
18.一种用于将包含具有第一熔点的第一基础聚合物以及具有大于所述第一熔点的第二熔点的第二基础聚合物的热熔性粘合剂(30)施加至车辆部件的第一层的一侧的装置，所述车辆部件的第二层将通过热熔性粘合剂粘合至所述第一层，所述装置包括: 可流出热熔性粘合剂的第一出口孔(50)， 用于在所述出口孔的上游加热热熔性粘合剂的第一加热装置(52)， 用于在所述出口孔处检测热熔性粘合剂的温度(Tt)的温度传感器(51)， 控制器，所述控制器设计成按照下列方式调整所述出口孔处的热熔性粘合剂的温度(Tt):基于温度传感器(51)在出口孔￠0)处检测到的热熔性粘合剂的温度，并且以使热熔性粘合剂在大于或等于所述第二熔点的温度下触碰所述第一层的方式控制第一加热装置(52)。
19.按权利要求18所述的装置，进一步包括第二出口孔￠0)和第二加热装置(62)，热空气(H)可以从所述第二出口孔￠0)优选地平行于热熔性粘合剂流(S)流动，第二加热装置(62)用于加热所述热空气，其中所述控制器进一步通过以使热熔性粘合剂在大于或等于所述第二熔点的温度下触碰所述第一层的方式控制所述第二加热装置来调整所述出口孔处的热熔性粘合剂的温度(Tt)。
20.按权利要求18或19所述的装置，进一步包括用于检测室温的温度传感器，其中用于调整所述出口孔(50)处的热熔性粘合剂的温度(Ta)的控制器进一步设计成基于所述温度传感器检测到的室 温并以使热熔性粘合剂在大于或等于所述第二熔点的温度下触碰所述第一层的方式进行调整。
全文摘要
本发明具体涉及具有两种基础聚合物的热熔性粘合剂(30)的使用，所述两种基础聚合物具有用于结合车辆内部部件的两个层(10,20)的整个表面的不同熔点。在这种情形中，热熔性粘合剂(30)以激活状态施加至所述两个层中的一个(10)，并且所述热熔性粘合剂一旦冷却就形成紧密粘合，同时所述两个层(10,20)之间的粘合在对应于较低熔点的较低温度下实现，并且因此能够在仍然处于温暖状态时移除分层复合材料。
文档编号B32B37/06GK103085426SQ20121041589
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月26日 优先权日2011年10月28日
发明者E.塔尔哈默, R.马古尼亚 申请人:利萨·德雷克塞迈尔有限责任公司