本发明涉及一种膜层压件，其包含在上侧具有漆层并且在下侧具有泡沫层的至少一个紧实的装饰层，其中该泡沫层的密度大于500kg/m3。本发明进一步涉及所述膜层压件用于覆盖机动车辆内饰部件的用途并且涉及配备有所述膜层压件的机动车辆内饰零件。
背景技术：
实际上，目前在装饰性聚烯烃基片状材料领域中使用两种类型的结构。
对于其中该片状材料在下游热成型工艺中经受严重拉伸(例如高达300％)的应用和部件，优选使用可以由多个层构成的紧实的膜结构。举例而言在DE 10018196 A1中描述了基于聚烯烃的这种类型的紧实的膜。机动车辆的内饰零件(例如仪表板)的生产始于使用阳模或阴模热成型工艺来热成型膜。在第二加工步骤中，随后将泡沫(通常是PUR基泡沫)施加到所得“表皮”的背面上，并且将此泡沫粘接到稳定的载体元件上。
对于其中该片状材料在下游热成型工艺中经受低拉伸度(例如<200％)的应用和部件，可以使用具有至少一个发泡层的片状材料(称为泡沫膜层压件)。这些片状材料由作为下层粘接到基于聚烯烃的发泡材料上的单层或多层紧实的装饰性膜(漆层和装饰层)组成。在这种情况下，机动车辆的内饰零件(例如仪表板)的生产始于使用阳模和阴模热成型工艺来热成型泡沫膜层压件。然后使用粘合剂将所得到的“表皮”粘接到稳定的载体元件上。后一种泡沫层压件的优点在于它们可以以单阶段方法加工，以得到具有通过泡沫提供的希望的柔软度(希望的触觉特性)的模制泡沫部件。当使用前一种紧实类型的膜结构时，这只能通过使用在热成型之后将泡沫施加到材料背面的程序来实现。
聚烯烃基装饰性片状材料通过热成型工艺而用于生产汽车内部部件，尤其是仪表板。如果膜层压件用于包含气囊功能的部件中，膜层压件必须表现出所需的撕裂行为，其中在限定的规定时间内发生气囊展开，没有排射颗粒，并且保证乘客保护。目前的现有技术通过在泡沫膜层压件的反面上提供弱化区域(优先断裂部位)、通常通过激光切割来确保上述效果。这些优先断裂部位在其被引入后是直接可见的，或者在随后使用该部件期间变得可见。这种可见度被认为是严重的视觉缺陷。此外，用于引入薄弱线的机器的购买和操作产生额外的成本，并且出于这个原因，泡沫膜层压件迄今为止仅被很少用于具有气囊功能的部件。
上述聚烯烃基装饰性片状材料通常通过使用直链聚合物(例如聚乙烯和聚丙烯)的混合物来生产。由以上制成的片状材料配备有薄弱线。这些材料需要考虑的另一个因素是避免具有颗粒排射风险的所谓的“鼓胀(Balloning)”。这再次可以通过使用预定的薄弱线来避免。
技术实现要素：
因此，本发明的目的是提供一种膜层压件，该膜层压件可以用作机动车辆的内饰零件，特别是在气囊盖件的区域中，并且该膜层压件不需要薄弱线。同时，该膜层压件旨在适于在热成型工艺中进行加工，即该膜层压件的稳定性旨在足以用于具有高达300％的拉伸度的热成型工艺。
该目的通过在引言中提到的类型的膜层压件实现，其中该泡沫层是基于聚合物组合物，该聚合物组合物包含
a)从15至60重量份的至少一种热塑性硫化产品(TPV)
b)从15至35重量份的至少一种高熔体强度聚烯烃(HMS聚烯烃)以及
c)从30至60重量份的至少一种低密度聚乙烯(LDPE)，
其中a)、b)和c)的比例总共为100。
在此的热塑性硫化产品(TPV)是交联的热塑性弹性体。
出于本发明的目的，高熔体强度聚烯烃(HMS聚烯烃)是具有高熔体强度的聚烯烃(High Melt Strength Polyolefin)。HMS聚乙烯和HMS聚丙烯具有在190℃、0.1s-1的Hencky应变速率和3.0的Hencky应变下104至107Pa.s的拉伸粘度。这种类型的HMS聚烯烃从不同生产商可商购。这些聚烯烃是高度支化的并且具有在低剪切速率下比具有相同分子量但较低支化度的聚合物更粘的特性，同时示出了在高剪切速率下更显著的粘度下降。
表述“低密度聚乙烯(LDPE)”是指根据ASTMD1505具有从0.915至0.935g/cm3的密度并且具有通过GPC测量的从20000至500000g/mol的重均摩尔质量MW的聚乙烯。
出于本发明的目的，表述“紧实的层或膜”是指具有大于800kg/m3的密度的层或膜。紧实的层尤其是未发泡的层。泡沫层的密度通常小于800kg/m3。然而，本发明中泡沫层的密度大于500kg/m3、优选从500至700kg/m3。
出人意料地，具有这种类型的泡沫膜的膜层压件可以用于热成型工艺中，以生产用于机动车辆内饰的具有符合气囊打开要求的撕裂行为的部件，而不需要随后弱化膜层压件或部件。因此，首先没有被认为是设计缺陷的可见的薄弱线。其次，部件生产商避免了与购买和操作用于引入薄弱线的机器有关的成本。
在-30℃、20℃和85℃的气囊测试温度下，膜层压件的拉伸应变可以通过本发明的泡沫层的组合物显著降低，而同时保留扩展至高达300％的拉伸度的热成型性。这可能是由于在气囊测试温度下在泡沫层中存在一定程度的相不相容性，这影响纵向以及还有横向的拉伸应变行为。热塑性硫化产品中的橡胶部分充当球形“相破坏者”，其使其他聚合物相对于彼此的流动行为最小化。在气囊测试温度下，高度支化的高熔体强度聚烯烃和低密度聚乙烯处于非熔融形式，并且由于高度支化结构，允许聚合物链的内插。出人意料地，在气囊测试温度下获得的拉伸应变行为和撕裂行为在纵向和横向上表现出更小的差异。这对于获得预期的气囊襟翼撕裂的形状是重要的。防止了“鼓胀”。相比之下，热成型是在170℃开始直至200℃的温度下发生的。在这些温度下，高熔体强度聚烯烃和低密度聚乙烯的结晶相被熔化，并且因此允许用于具有高拉伸度的热成型所需的拉伸应变。
用于泡沫层的聚合物组合物可以包含其它常规成分，例如发泡剂、润滑剂、稳定剂、填充剂(例如无机填充剂)和/或颜料。
如果泡沫层是基于一种聚合物组合物，可以实现特别是在高温下几乎各向同性的特别好的拉伸应变行为，该聚合物组合物包含
a)从35至45重量份的至少一种热塑性硫化产品(TPV)
b)从15至25重量份的至少一种高熔体强度聚烯烃(HMS聚烯烃)以及
c)从35至45重量份的至少一种低密度聚乙烯(LDPE)，
其中a)、b)和c)的比例总共为100。此外，这些组合物具有高的低温柔性的优点。
用于泡沫层的聚合物组合物包含至少一种高熔体强度聚烯烃。也可以使用多种高熔体强度聚烯烃的共混物。在本发明的一个有利的实施例中，该高熔体强度聚烯烃是高熔体强度聚丙烯。在此在加工行为方面有优势。
用于泡沫层的聚合物组合物包含至少一种热塑性硫化产品。也可以使用多种热塑性硫化产品的共混物。如果热塑性硫化产品是基于聚丙烯和乙烯-丙烯二烯弹性体(EPDM)，则实现了对拉伸应变行为和撕裂行为的特别有利的影响以及对于气囊盖件的适用性。
膜层压件的泡沫层可以通过在聚合物组合物中添加固体化学发泡剂而化学发泡，或者物理发泡。
在生产过程中的低材料消耗和良好的拉伸应变行为方面，膜层压体的特征是该漆层的厚度小于10μm，该紧实的装饰层的厚度是从0.2至0.7mm，并且该泡沫层的厚度是从0.5至2.0mm。在此该装饰层的厚度提供了良好的皮纹效果和高的抗擦伤性。
该紧实的装饰层可以是塑料材料层或皮革层，优选塑料层。对于该紧实的装饰层，举例而言可以使用传统的皮革基或塑料基的片状材料。该紧实的装饰层的皮革或塑料可以包含常规添加剂，例如润滑剂、稳定剂、填充剂(例如无机填充剂)和/或颜料。
在该紧实的装饰层是塑料层的情况下，该塑料可以举例而言是聚烯烃、特别是热塑性聚烯烃(TPO)，聚氨酯(PU)、例如热塑性聚氨酯(TPU)，聚氯乙烯(PVC)或其中两种或更多种的组合，在此特别优选TPO。热塑性聚烯烃(TPO)被广泛使用。
聚烯烃的实例是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)与聚丙烯(PP)的混合物。
在此术语“聚乙烯(PE)”是指包含按重量计超过50％的乙烯的比例的聚合物或共聚物。在此术语“聚丙烯(PP)”是指包含按重量计超过50％的丙烯的比例的聚合物或共聚物。
本发明的膜层压件在装饰层的平滑或三维结构化表面上具有漆层。该漆层可以有利于改善表面特性，例如在光学特性或抗擦伤性方面。该漆层可以通过常规的措施施加到该表面上。该漆层优选地是聚氨酯漆层。
该膜层压件可以优选除所提及的层之外在下侧具有其他层。因此，举例而言，可以在该泡沫层的下侧安排另一个泡沫层。
此外可能的是，为该泡沫层的下侧提供粘合剂层或底漆。该粘合剂层或该底漆能够用作粘合剂粘接层或粘合促进剂，以便改善或允许将该泡沫膜层压件粘接到该层压件所分别附接的部件或载体上。
通过常规方法生产膜层压件，通常是将该紧实的装饰层挤出并且在其上提供漆层。该发泡层优选通过泡沫挤出形成，并且泡沫在此可以以物理方式(H2O或惰性气体)或使用化学发泡剂实现。然后将这些层例如热粘合或通过粘合剂粘接进行粘接，以得到片状材料，由此产生具有紧实的装饰层并且具有泡沫层的膜层压件。在其他两层粘接之后施加该漆层也是可能的。
进一步加工这些片层压件以产生部件。
现有技术揭示了用于形成具有三维结构化表面的部件的各种工艺。在此的一个实例是“模内皮纹成型工艺(IMG工艺)”，这是一种从阴模热成型工艺发展的专业工艺。这种模内皮纹成型工艺可能被最好地描述为“伴随皮纹成型的阴模热成型”。与通过将形成部件的后续形状的热成型压头引入膜中而将三维几何结构模制到部件中的标准热成型工艺不同，在阴模热成型工艺中例如通过真空将膜拉入凹模。在此伴随皮纹成型的阴模热成型是阴模热成型的特定实施例，其中不仅将部件的几何结构而且将随后的皮纹结构以阴模引入到模具表面中。
本发明的膜层压件特别适用于并且是针对通过IMG工艺或通过阳模热成型工艺生产的部件。
所生产的用于阳模热成型工艺的层压件能够优选地在引入该三维表面结构后经受交联步骤，尤其电子束交联。
该层压件可以通过使用高能辐射、优选电子束进行交联。这导致阳模热成型中非常好的皮纹稳定性和非常好的热成型特性。辐照导致塑料中的交联。
膜层压件的形状可以对应于部件，并且该部件形状在此是优选通过使用成形工艺步骤将膜层压件施加到与该部件的形状对应的载体上而可获得的。除了用于将层压件施加到载体(例如，在仪表板载体)上的例如上述工艺的热成型工艺之外，还有其中将膜压靠在模具上或压靠在所提及的载体上进行压制并且获得其部件形状的许多其他的成型工艺，例如压缩工艺或压制工艺。为片材提供希望的形状的方法的实例是热成型、模内皮纹成型和低压模制。
优选的是将膜层压件用于覆盖机动车辆的内饰部件的用途，特别是至少在气囊盖件的区域内或者在气囊盖件的撕裂接缝区域内。
本发明相应地也提供本发明的膜层压件用于覆盖部件的用途，优选用于机动车辆的内饰的部件(例如仪表盘)，尤其用于在这些气囊盖件区域内和/或在这些气囊盖件的撕裂接缝的区域内进行覆盖。
此外，本发明提供了一种在其上已经施用本发明的膜层压件的用于机动车辆的内饰零件，优选为仪表板。特别优选的是，已经将该膜层压件至少施用在这些气囊盖件的区域中和/或在气囊盖件的撕裂接缝的区域中。
现在将参考本发明实例更详细地解释本发明，并且在此的单一的图1是具有紧实的外层2的本发明的膜层压件1的图示。所述层的厚度是0.5mm。位于外层2上的是厚度为7μm的漆层3。位于外层2之下的是具有特定聚合物组合物的泡沫层4。所述层的厚度是1.0mm。该箔片可以用于装饰在副驾驶员气囊区域内的机动车辆仪表板。膜层压件1在装饰层2上具有压花的三维结构化的表面，即通过压花辊在外部施加的皮纹。
这种类型的膜层压件可以用于机动车辆内饰中气囊盖件的区域，而不必提供薄弱线。该膜层压件可以在具有高拉伸度的热成型工艺中进行加工。
下表1列出了用于泡沫层4(仅泡沫层，而非层压件)的聚合物组合物及其特性的实例，其中I表示本发明的组合物，并且C表示对比混合物。
根据DIN 527-3在与气囊性能相关的温度下在纵向(纵向地)和横向上(横向地)确定拉伸强度和断裂拉伸应变。在此纵向和横向相互垂直，纵向被定义为膜生产方向(辊轧方向，挤出方向)，并且横向被定义为垂直于生产方向的方向。术语断裂拉伸应变和断裂伸长率同义地使用。测试速度是约0.2m/s。
落球试验根据VDA 237-101在-35℃下从230mm的高度进行。
成分如下：
·TPV：具有按重量计70％的EPDM的PP/EPDM共混物，MFI 3.0g/10min(230℃/2.16kg)，软化点约165℃
·HMS PP：在结构上同分异构体改性的丙烯均聚物，在230℃下MFI＝10.0g/10min；2.16kg，在200℃的温度下250mm/s的伸长率下测量的7cN的熔体强度
·LDPE：低密度聚乙烯，MFI＝190℃下1.9g/10min；2.16kg；在200℃的温度下200mm/s的伸长率下测量的熔体强度＝34cN
·发泡剂母料：Hydrocerol 592(按重量计60％的聚乙烯和按重量计40％的柠檬酸盐)
·稳定剂：UV稳定剂(HALS-位阻酚)
·颜料：由按重量计85％的聚乙烯和按重量计15％的炭黑制成的黑色着色剂
如在此使用的，熔体流动指数(MFI)根据DIN EN ISO 1133分别在230℃和190℃的温度下以2.16kg的负载确定。术语熔体流动指数(MFI)和熔体流动速率(MFR)同义地使用。
表1
从表中可以看出，虽然所有的膜都是可热成型的，但是泡沫组合物1(I)、3(I)和5(I)显示出断裂拉伸应变和拉伸强度分别在纵向和横向上的降低并且明显更接近的值，特别是在高温和低温下。这些更接近的值的效果是可以实现矩形气囊襟翼的非常成功的打开，这需要层压件的纵向和横向的断裂。这些值也处于能够实现以上内容的水平。相比之下，对比混合物的值在纵向和横向上差别很大，并且特别是在85℃时，方向差异极大。气囊襟翼不能根据需要而打开。
此外，组合物3(I)产生通过在-35℃下的落球试验验证的具有良好的低温柔性的膜。