DE19835612A1

DE19835612A1 - Einstückig geformte Gegenstände

Info

Publication number: DE19835612A1
Application number: DE19835612A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Goto; Tsugunori Sugiura; Yoshiaki Shichida
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1998-08-06
Publication date: 1999-02-11
Anticipated expiration: 2018-08-07
Also published as: US6129378A; DE19835612C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kunststoff- oder Harzgegenstände und insbesondere auf geformte Harzteile, die zur Aufbewahrung einer Airbag-Vorrichtung innerhalb eines Ar maturenbretts eines Fahrzeugs verwendet werden.

Airbag-Sicherheitsvorrichtungen gehören zur normalen Ausrü stung der meisten neuen Automobile. Wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt umfaßt eine Airbag-Vorrichtung 9 einen Airbag 92, der bei einem Zusammenprall zum Schutz der Fahrzeuginsassen vor Verletzung aufgeblasen wird, eine über dem Airbag 92 lie gende Airbagabdeckung 91 sowie eine Aufblasvorrichtung 93, die unmittelbar Gas in den Airbag 92 bläst und somit dessen Entfaltung hervorruft. Die Airbagabdeckung 91 ist beispiels weise mit einem Armaturenbrett 96 verbunden, das vor dem Vor dersitz eines Automobils bereitgestellt ist.

Die Airbagabdeckung 91 ist aus relativ weichen Materialien gebildet, um bei einem Zusammenprall durch Aufblasen des Air bags 92 ein Zerbrechen der Airbagabdeckung 91 an einer fest gelegten Bruchstelle 99 zu ermöglichen.

Da allerdings herkömmliche Airbagabdeckungen 91 von dem Arma turenbrett 96 getrennte Elemente sind, werden an der Periphe rie der Airbagabdeckung 91 in der Nähe des die Airbagabdec kung 91 einschließenden Armaturenbretts 96 keine relativ zu einander gleichförmigen, ebenen Oberflächen erzeugt. Durch derartige unebene Oberflächen wird ein unbefriedigendes Er scheinungsbild auf dem Armaturenbrett erzeugt.

Darüber hinaus ist für derartige herkömmliche Airbagabdeckun gen 91 die getrennte Herstellung der Airbagabdeckung 91 und des Armaturenbretts 96 erforderlich, wonach die Airbagabdec kung 91 in das Armaturenbrett 96 eingefügt wird. Durch die getrennten Herstellungs- und Installationsschritte werden die Produktionskosten von Airbag-Sicherheitsvorrichtungen erhöht.

Weiterhin wird durch den Einbau der Airbagabdeckung 91 in das Armaturenbrett die Zahl und Arten der zum Aufbau des Armatu renbretts 96 verfügbaren Ausgestaltungsmöglichkeiten verrin gert.

In Anbetracht des vorstehend Gesagten würden die mit einem in ein Armaturenbrett eingefügten getrennten Airbag verbundenen Probleme offensichtlich durch eine Airbagabdeckung und ein Armaturenbrett gelöst werden, die als einstückige Einheit ge formt werden. Leider kann die Airbagabdeckung während des Formens einer einstückigen Einheit beschädigt werden, da die Airbagabdeckung im Vergleich zum Armaturenbrett aus relativ weichen Materialien gefertigt wird und somit zu einer Hitze verformung neigt.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend genannten Probleme herkömmlicher Airbag-Vorrich tungen durch Bereitstellung eines geformten Kunststoff- oder Harzgegenstands wie einem Armaturenbrett zu lösen, welcher wärmebeständig ist, ein ansehnliches Erscheinungsbild auf weist und beispielsweise als einstückiges, einen Airbag ent haltendes Armaturenbrett ökonomisch herzustellen ist. Die Er findung bezieht sich auf ein Harz-Armaturenbrett, welches ei nen aus einem ersten synthetischen Harz gebildeten Hauptkör per, mindestens ein aus einem vom Harz des Hauptkörpers ver schiedenen zweiten synthetischen Harz gebildeten Abschnitts stück sowie eine gleichzeitig die Oberfläche des Abschnitts stücks und mindestens einen Teil der Oberfläche des Hauptkör pers bedeckende Oberflächenschicht umfaßt. Erfindungsgemäß ist die Peripherie des Abschnittsstücks wie in Fig. 5 gezeigt teilweise oder wie in Fig. 2 gezeigt vollständig vom Haupt körper umgeben und derart angeordnet, daß dessen Oberfläche an die Oberfläche des Hauptkörpers angrenzt und dadurch eine einzige, ebene und gleichförmige Oberfläche ausgebildet wird.

Ein Armaturenbrett ist hierbei als abdeckendes Teil defi niert, das beispielsweise im vorderen Teil des Fahrgastraumes eines Automobils angeordnet ist, und auf dem andere Innentei le wie Anzeigen, Knöpfe, Schalter, Luftventile und derglei chen befestigt sind. Das Armaturenbrettelement muß eine Starrheit, mechanische Festigkeit, Wärmebeständigkeit und Wärmeverformungsbeständigkeit besitzen. Erfindungsgemäß her gestellte Kunststoff- oder Harzgegenstände besitzen diese Ei genschaften und liefern geeignete Armaturenbretter.

Vorzugsweise ist das Abschnittsstück eine Airbagabdeckung. Die Airbagabdeckung bricht vorzugsweise genau an der für die Freisetzung des Airbags festgelegten Bruchstelle, beispiels weise entlang einer für den Bruch beim Aufblasen des Airbags bei einem Zusammenprall vorgesehenen Rißnaht. Da das Ab schnittsstück so aufgebaut ist, daß es bricht, fungiert das Abschnittsstück effektiv als Airbagabdeckung.

Das erfindungsgemäße Armaturenbrett umfaßt einen Hauptkörper mit einem ersten synthetischen Harz mit einem Biegeelastizi tätsmodul in einem Bereich von etwa 2000 bis etwa 4000 MPa und einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 3-12 × 10^-5 °C^-1.

Das Abschnittsstück umfaßt ein zweites synthetisches Harz mit einem Biegeelastizitätsmodul in einem Bereich von etwa 100 bis 700 MPa und einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 1-10 × 10^-5 °C^-1.

Die äußere Oberflächenschicht umfaßt ein drittes syntheti sches Harz mit einem Biegeelastizitätsmodul in einem Bereich von etwa 300 bis etwa 2000 MPa und einem linearen Wärmeaus dehnungskoeffizienten von etwa 3-12 × 10^-5 °C^-1.

Ein Schlüsselmerkmal der vorliegenden Erfindung besteht dar in, daß die Werte des Biegeelastizitätsmoduls und des linea ren Wärmeausdehnungskoeffizienten des Hauptkörpers, des Ab schnittsstücks und der Oberflächenschicht alle innerhalb der vorstehend angegebenen Bereiche liegen.

Somit ist der Hauptkörper aus einem ersten synthetischen Harz mit einem Biegeelastizitätsmodul in einem Bereich von etwa 2000 bis etwa 4000 MPa und einem linearen Wärmeausdehnungs koeffizienten von etwa 3-12 × 10^-5 °C^-1 gebildet. Ein Haupt körper mit einem Biegeelastizitätsmodul von weniger als 2000 MPa wird während der Handhabung leicht beschädigt, da die Starrheit des geformten Produkts unter diesen Bedingungen verringert ist. Im Gegensatz dazu führt ein Biegeelastizi tätsmodul von mehr als 4000 MPa zu einem geformten Harzhaupt körper, der brüchig ist und damit zur Rißbildung neigt.

Weiterhin ist bei einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizien ten von weniger als etwa 3 × 10^-5 °C^-1 die Starrheit des Hauptkörpers verringert, wodurch die Anfälligkeit des geform ten Hauptkörpers gegenüber einer Beschädigung ansteigt. Durch einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von mehr als et wa 12 × 10^-5 °C^-1 wird eine Fehlausrichtung zwischen dem Hauptkörper und den daran angrenzenden Teilen wie beispiels weise Türverkleidungen hervorgerufen und kann als Ergebnis der an einem festen Element wie einem Automobilkörper befe stigte Hauptkörper verformt werden.

Das Abschnittsstück ist aus einem zweiten synthetischen Harz gebildet, welches sich vom ersten Harz unterscheidet, einen Biegeelastizitätsmodul im Bereich von etwa 100 bis etwa 700 MPa sowie einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 1 bis 10 × 10^-5 °C^-1 hat. Durch einen Biegeelastizitäts modul von weniger als etwa 100 MPa wird die Kontrolle der Be lastungskräfte, die mit einem sich aufblasenden Airbag insbe sondere bei erhöhten Temperaturen einhergehen, beeinträch tigt. Bei einem Biegeelastizitätsmodul von mehr als etwa 700 MPa wird jedoch bei tiefen Temperaturen eine verringerte Stoßfestigkeit sowie eine erhöhte temperaturabhängige Brü chigkeit hervorgerufen, durch welche der saubere Bruch des Abschnittsstücks während des Aufblasens des Airbags verhin dert wird.

Bei einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von weniger als etwa 1 × 10^-5 °C^-1 kann das Abschnittsstück brüchig werden und zur Rißbildung neigen. Wenn der lineare Wärmeausdehnungs koeffizient höher als etwa 10 × 10^-5 °C^-1 ist, wird die Aus richtung zwischen dem Abschnittsstück und den daran angren zenden Teilen wie Türverkleidungen beeinträchtigt und somit die Verformung des an einem festen Element wie einem Automo bilkörper befestigten Abschnittsstücks hervorgerufen.

Die Oberflächenschicht ist aus einem synthetischen Harz ge bildet, dessen Biegeelastizitätsmodul in einem Bereich von etwa 300 bis etwa 2000 MPa liegt und dessen linearer Wärme ausdehnungskoeffizient etwa 3-12 × 10^-5 °C^-1 beträgt. Wenn der Biegeelastizitätsmodul weniger als 300 MPa beträgt, kann die Oberflächenschicht durch den Hauptkörper und das Ab schnittsstück schwer beschädigt werden, was zu einem uner wünschten Erscheinungsbild des Armaturenbretts führt. Weiter hin können Oberflächenschichten, die vor dem Spritzgießen des Hauptkörpers und des Abschnittsstücks auf eine festgelegte Konfiguration geformt und in einen Hohlraum des Formkörpers eingesetzt werden, aufgrund des Verlustes an Starrheit der Oberflächenschichten nicht sauber in den Hohlraum des Form körpers passen. Entsprechend kann bei einem Biegeelastizi tätsmodul der Oberflächenschicht von mehr als 2000 MPa eine auf eine gewünschte Konfiguration vorgeformte Oberflächen schicht während des auf gleiche Weise wie vorstehend be schrieben durchgeführten Spritzgießens nicht sauber in den Hohlraum des Formkörpers passen.

Durch einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von weni ger als 3 × 10^-5 °C^-1 wird die Brüchigkeit gefördert, wodurch das Harz-Armaturenbrett zur Rißbildung neigt. Wenn der linea re Wärmeausdehnungskoeffizient der Oberflächenschicht größer als 12 × 10^-5 °C^-1 ist, wird die Ausrichtung des Armaturen bretts an daran angrenzenden Teilen wie Türverkleidungen auf einfache Weise beeinträchtigt, wodurch die an einem festen Element wie einem Automobilkörper befestigte Oberflächen schicht verformt werden kann.

Der erfindungsgemäße Hauptkörper weist innerhalb der vorste hend genannten Bereiche des Biegeelastizitätsmoduls und des linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten eine hohe Starrheit und eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit auf. Das er findungsgemäße Abschnittsstück mit den vorstehend genannten Bereichen des Biegeelastizitätsmoduls und des linearen Wärme ausdehnungskoeffizienten ist weicher als das Hauptkörperele ment, wodurch ein leichter und genauer Bruch an einer festge legten Bruchstelle, im allgemeinen einer v-förmigen Rißnaht des Abschnittsstücks, ermöglicht wird.

Da weiterhin das Hauptkörperelement, das Abschnittsstückele ment und das Oberflächenschichtelement den vorstehend be schriebenen Biegeelastizitätsmodul und linearen Wärmeausdeh nungskoeffizienten besitzen, können die drei Elemente als ei ne Einheit geformt werden, ohne daß eine wesentliche Hitze verformung auftritt.

Daher hat das erhaltene Armaturenbrett eine glatte ebene Oberfläche ohne Unregelmäßigkeiten zwischen den Oberflächen des Hauptkörpers und des Abschnittsstücks, wodurch ein ge wünschtes, stilistisches Erscheinungsbild erzeugt wird.

Weiterhin wird durch die einstückige Formung des Armaturen bretts die Zahl an während der Herstellung des Harzbrettes verfügbaren Ausgestaltungsmöglichkeiten erhöht und werden durch das Auslassen des Schritts der Einfügung eines getrenn ten Airbags in das Armaturenbrett die Produktionskosten ge senkt.

Daher wird erfindungsgemäß ein wärmebeständiges, eine Airbag- Vorrichtung enthaltendes Harz-Armaturenbrett bereitgestellt, wobei das die Airbag-Vorrichtung enthaltende Armaturenbrett eine einstückig geformte Einheit mit einem gewünschten Er scheinungsbild ist, das mit relativ ökonomischen Kosten her gestellt wurde.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausfüh rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeich nungen genauer erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Harz-Armaturenbretts gemäß Beispiel 1.

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Harz-Armaturenbretts gemäß Beispiel 1.

Fig. 3 eine Schnittansicht der Oberflächenschicht gemäß Bei spiel 1.

Fig. 4 eine erläuternde Darstellung eines Verfahrens zur For mung des Harz-Armaturenbretts gemäß Beispiel 1.

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Harz-Armaturen bretts gemäß Beispiel 2.

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Harz-Armaturen bretts gemäß Beispiel 3.

Fig. 7 eine Querschnittansicht des Harz-Armaturenbretts gemäß Beispiel 4.

Fig. 8 eine erläuternde Darstellung eines Verfahrens zur Mes sung der Verformungseigenschaften des Abschnittsstücks gemäß Beispiel 5 während des Erhitzens.

Fig. 9 eine Querschnittansicht einer Airbag-Vorrichtung aus dem Stand der Technik.

Fig. 10 eine Vorderansicht eines den Airbag enthaltenden Ar maturenbretts aus dem Stand der Technik.

Das erste synthetische Harz, das für den die Airbag-Vorrich tung enthaltenden Hauptkörper des Harzgegenstandes verwendet wird, kann irgendein Harz oder eine Kombination von Harzen mit einem Biegeelastizitätsmodul im Bereich von etwa 2000 bis etwa 4000 MPa und einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizien ten im Bereich von etwa 3-12 × 10^-5 °C^-1 sein. Zur Bildung des Hauptkörpers geeignete erste synthetische Harze können thermoplastische Olefinharze, thermoplastische Styrolharze, thermoplastische Polyurethanharze und oder heißhärtende Po lyurethanharze einschließen. Geeignete Harze können allein oder in Kombination verwendet werden.

Das für das Abschnittsstück verwendete zweite synthetische Harz kann irgendein synthetisches Harz mit einem Biegeelasti zitätsmodul von etwa 100 bis etwa 700 MPa und einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 1 bis 10 × 10^-5 °C^-1 sein. Geeignete Beispiele eines zweiten synthetischen Harzes für das Abschnittsstück schließen thermoplastische Olefinharze, thermoplastische Styrolharze, thermoplastische Polyurethan harze, heißhärtende Polyurethanharze und/oder thermoplasti sche Polyesterharze ein. Das Abschnittsstück kann aus einem oder mehreren dieser geeigneten Harze geformt werden.

Das zur Herstellung der Oberflächenschicht verwendete dritte synthetische Harz kann irgendein synthetisches Harz mit einem Biegeelastizitätsmodul von etwa 300 bis etwa 2000 MPa und ei nem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 3-12× 10^-5 °C^-1 sein. Beispiele von zur Verwendung als Oberflächen schicht geeigneten dritten synthetischen Harzen schließen thermoplastische Olefinharze, thermoplastische Styrolharze, Polyvinylchloridharze, thermoplastische Urethanharze, heiß härtende Urethanharze und thermoplastische Polyamidharze ein.

Kombinationen aus einem oder mehreren dieser geeigneten Harze können zur Bildung der Oberflächenschicht verwendet werden. Die Oberflächenschicht kann aus einer oder mehreren Schichten bestehen. Beispielsweise ist die Oberflächenschicht vorzugs weise ein laminiertes Material, das aus einer Unterlage und einer äußeren Haut gebildet ist. Durch diese Struktur wird der Oberflächenschicht im Vergleich zu nicht laminierten Strukturen ein verbessertes Erscheinungsbild verliehen.

Vorzugsweise umfaßt die Hautschicht Materialien mit einer ge wünschten Oberflächenerscheinung wie thermoplastischen Poly olefinharzen, Polyvinylchloridharzen oder dergleichen. Die Haut kann einen Stoff, ein Glasfasergewebe, oder ungewebte Textilien umfassen, oder auf Wunsch kann eine Flocke oder ei ne Beschichtung auf die Oberfläche der Haut aufgetragen wer den. Während der Beflockung wird ein Basismaterial mit einem Verbindungsmittel überzogen und werden die Florfasern auf ge eignete Weise auf dem Bindemittel und dem Basismaterial abge schieden oder auf das Basismaterial aufgezogen.

Vorzugsweise haftet die Unterlage gleichzeitig am Hauptkörper und dem Abschnittsstück. Die einstückige Formung der Oberflä chenschicht mit dem Hauptkörper und dem Abschnittsstück kann aufgrund der Haftung der Unterlage erreicht werden. Die Un terlage kann irgendein Harz umfassen, das am Hauptkörper und dem Abschnittsstück klebt oder haftet, doch vorzugsweise han delt es sich um ein thermoplastisches Polyolefinharz.

Noch bevorzugter ist eine elastische aufgeschäumte Schicht zwischen der Unterlage und der Haut der Oberflächenschicht angeordnet. Durch diese Struktur wird die einstückige Formung des Hauptkörpers und des Abschnittsstücks unter hohem Druck ermöglicht, wodurch ein geformter Gegenstand mit einer glat ten, flachen Oberfläche erhalten wird. Vorzugsweise umfassen die aufgeschäumten Materialien heißhärtende Polyurethanharze, thermoplastische Polyolefinharze, vernetzte Polyolefinharze, Polystyrolharze oder dergleichen. Der Hauptkörper und das Ab schnittsstück haben zusammen vorzugsweise eine vereinigte Dicke in einem Bereich von 1 bis 10 mm. Wenn die Dicke gerin ger als 1 mm ist, kann die mechanische Festigkeit des Haupt körpers vermindert sein. Durch eine Dicke von mehr als 10 mm können Schrumpfkerben auf dem Hauptkörper und dem Abschnitts stück gefördert werden, was zu einem unerwünschten Erschei nungsbild und einem Abbau der Brucheigenschaft des Ab schnittsstücks bei Schlag führt.

Vorzugsweise hat die Oberflächenschicht eine Dicke im Bereich von etwa 0,3 bis 8 mm. Wenn die Dicke weniger als 0,3 mm be trägt, kann die Oberflächenschicht während der Formung des Hauptkörpers und des Abschnittsstücks schwer beschädigt wer den, wodurch das Erscheinungsbild des fertiggestellten Harz- Armaturenbretts beeinträchtigt wird. Durch eine Oberflächen schichtdicke von mehr als 8 mm kann das genaue Einpassen ei ner vorgeformten Oberflächenschicht in den Hohlraum des Form körpers während der einstückigen Formung des Hauptkörpers und des Abschnittsstücks verhindert werden.

Das erfindungsgemäße Harz-Armaturenbrett kann als einstückige Struktur durch ein Zwei-Stufen-Spritzgußverfahren oder ein Spritzgußverfahren geformt werden. Zusätzlich kann das erfin dungsgemäße Harz-Armaturenbrett derart gebildet werden, daß das Formteil mit einer Schicht bedeckt ist.

Die Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Pa tentanmeldung JP-A-227481/1997, eingereicht in Japan am 07. August 1997, deren vollständige Offenbarung hier durch Bezug nahme eingefügt ist.

Die vorliegende Erfindung soll durch die nachstehenden Bei spiele veranschaulicht werden; allerdings ist die Durchfüh rung der Erfindung in keinster Weise durch diese Beispiele eingeschränkt.

Beispiel 1

Ein Kunststoff- oder Harzgegenstand gemäß dem erfindungsgemä ßen Beispiel 1 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.

Der Harzgegenstand gemäß diesem Beispiel ist ein Armaturen brett für ein Automobil mit einem darin installierten Airbag.

Wie in Fig. 1 gezeigt umfaßt ein Harz-Armaturenbrettgegen stand 1 einen Hauptkörper 2, der aus einem ersten syntheti schen Harz geformt ist, und ein Abschnittsstück 3, das aus einem zweiten synthetischen Hart geformt und dessen Periphe rie zumindest teilweise vom Hauptkörper 2 umschlossen ist. Die Oberflächen des Hauptkörpers 2 und des Abschnittsstücks 3 grenzen aneinander unter Ausbildung einer Oberfläche auf dem gleichen Niveau.

Wie in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht ist eine Oberflä chenschicht 4 auf den Oberflächen des Abschnittsstücks 3 und des Hauptkörpers 2 bereitgestellt. Die Oberflächenschicht ist kontinuierlich auf diese Oberflächen aufgetragen und bedeckt das Abschnittsstück bis zum Hauptkörper hin. Die Oberfläche des Hauptkörpers 2 ist fast vollständig mit der Oberflächen schicht 4 überzogen.

Das Abschnittsstück 3 ist eine Airbagabdeckung, die wie in Fig. 1 veranschaulicht einen Airbag 51 enthält. Die Oberflä chenschicht 4 ist ein dreilagiges laminiertes Material, das eine Unterlage 41, eine Haut 43 und eine dazwischen angeord nete elastische aufgeschäumte Schicht 42 umfaßt.

Der Hauptkörper 2 ist aus einem synthetischen Harz mit einem Biegeelastizitätsmodul im Bereich von etwa 2500 bis etwa 2600 MPa und einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 6 × 10^-5 °C^-1 geformt. Das Abschnittsstück 3 ist aus einem synthetischen Harz mit einem Biegeelastizitätsmodul in einem Bereich von etwa 200 bis etwa 320 MPa und einem linearen Wär meausdehnungskoeffizienten von etwa 4-8 × 10^-5 °C^-1 geformt. Die Oberflächenschicht 4 ist aus einem synthetischen Harz mit einem Biegeelastizitätsmodul im Bereich von etwa 720 bis etwa 1250 MPa und einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 4-10 × 10^-5 °C^-1 gefertigt. Der vorstehend beschriebene li neare Wärmeausdehnungskoeffizient wurde gemäß JIS K7197 ge messen.

Der Hauptkörper 2 und das Abschnittsstück 3 werden herge stellt, indem ein Ethylen-Olefin-Gummi oder ein Styrol- Ethylen-Butylen-Styrol-Copolymer zu einem thermoplastischen Polyolefinharz wie Polypropylen (nachstehend als PP bezeich net) gegeben und ein Talk-Füllstoff zugemischt wird.

Die Oberflächenschicht 4 umfaßt eine derartige dreilagige la minierte Struktur, daß die Unterlage 41 ein thermoplastisches Polyolefinharz wie PP, die aufgeschäumte Schicht 42 ein ver netztes Polyolefinharz und die Haut 43 ein thermoplastisches Polyolefinharz wie PP oder Polyvinylchlorid (nachstehend als PVC bezeichnet) umfaßt.

Der Füllstoff kann Glasfaser, Glimmer, Calciumcarbonat, Wol lastonit, Ton, Bariumsulfat, Kaliumtitanat-Whisker, Magnesi umnitrat-Whisker, Calciumcarbonat-Whisker oder Siliciumdioxid anstelle von Talk umfassen.

Die Dicke des Hauptkörpers 2, des Abschnittsstücks 3 und der Oberflächenschicht 4 beträgt jeweils etwa 3,5 mm, 4,5 mm und 4,7 mm. In der Oberflächenschicht 4 beträgt die Dicke der Un terlage 41, der aufgeschäumten Schicht 42 und der Haut 43 je weils etwa 1,0 mm, 3,0 mm und 0,7 mm. Das Abschnittsstück 3 besitzt einen in der Mitte angeordneten konkaven Teil 39 als festgelegte Bruchstelle.

Eine auf der Rückseite des Airbags bereitgestellte Aufblas vorrichtung 52 bläst bei einem Zusammenprall sofort Gas in den Airbag 51. Das Abschnittsstück 3 besitzt in seiner Mitte einen konkaven Teil 39, an dem es bei einem Schlag zerbricht.

Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung des Harz- Armaturenbrettgegenstands beschrieben.

Zunächst wird die Haut 43 durch Kalandrierformung wie in Fig. 3 veranschaulicht auf der aufgeschäumten Schicht 42 geformt und durch Thermokompressionsbindung oder mittels eines Haft mittels daran befestigt. Danach werden die Unterlage und die Haut durch Kalandrierformung auf der Seite der aufgeschäumten Schicht in der vorstehend erhaltenen Schicht geformt und durch Thermokompressionsbindung oder mit einem Haftmittel an einander befestigt. Auf diese Weise wird die Oberflächen schicht 4 erhalten, welche die dreilagige laminierte geformte Einheit aus Unterlage 41, aufgeschäumter Schicht 42 und Haut 43 umfaßt. Für Testzwecke wird die Oberflächenschicht 4 auf eine gewünschte Größe geschnitten.

Wie in Fig. 4 veranschaulicht wird ein Formteil 7 zur Formung eines Harzgegenstandes hergestellt, der einen Hohlraum 70 in Form des Armaturenbretts umfaßt, und die vorgeformte Oberflä chenschicht 4 wird in den Hohlraum des Formteils 70 einge führt.

Anschließend wird ein erstes synthetisches Harz 60 zur Aus bildung des Hauptkörpers in den Hohlraum 70 durch eine Öff nung 711 eingespritzt und füllt den Großteil des Hohlraums mit Ausnahme eines für die Formung des Abschnittsstücks vor gesehenen Bereichs aus. Nach dem Einfüllen läßt man das erste Harz aushärten. Ein zweites synthetisches Harz 90 zur Formung des Abschnittsstücks wird durch eine Öffnung 712 in einen hohlen Bereich des Formteils eingespritzt, der für die Aus bildung des Abschnittsstücks im Hohlraum 70 vorgesehen ist. Das Abschnittsstück kann entweder vor oder nach der Formung des Hauptkörpers ausgebildet werden. Das erhaltene Produkt ist der Harz-Armaturenbrettgegenstand 1.

Der Harz-Armaturenbrettgegenstand 1 des Beispiels 1 umfaßt einen Hauptkörper 2, ein Abschnittsstück 3 und eine Oberflä chenschicht 4 mit dem vorstehend genannten Biegeelastizitäts modul und linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Der Haupt körper 2 hat eine ausgezeichnete Starrheit und mechanische Festigkeit, und das Abschnittsstück 3 kann beim Aufblasen des Airbags 5 zerbrechen. Da zudem der Harz-Armaturenbrettgegen stand 1 durch einstückige Formung mit geringer Hitzeverfor mung erhalten wird, hat der Harz-Armaturenbrettgegenstand ein befriedigendes Erscheinungsbild und kann in zahlreichen Aus gestaltungen verwendet werden. Weiterhin kann der Harz Armaturenbrettgegenstand mit relativ geringen Kosten herge stellt werden.

Die Unterlage 41 schützt die Haut 43 vor dem während des Här tens der synthetischen Harze 60 und 90, die zur Formung des Hauptkörpers und des Abschnittsstücks eingespritzt wurden, erzeugten Druck. Durch diese Eigenschaften wird daher die Herstellung des Harz-Armaturenbrettgegenstands 1 ohne Beein trächtigung des natürlichen Erscheinungsbilds der Haut 43 oder Abbau der ausgezeichneten Textur der aufgeschäumten Schicht 42 und der Haut 43 ermöglicht.

Beispiel 2

Der Armaturenbrettgegenstand von Beispiel 2 hat einen Haupt körper 2, der wie in Fig. 5 gezeigt das Abschnittsstück 3 teilweise einschließt oder umgibt.

Eine Oberflächenschicht 4 bedeckt die gesamte Oberfläche des Abschnittsstücks 3 und die gesamte, an die Oberflächenschicht 4 angrenzende Oberfläche des Hauptkörpers 2. Die Oberflächen schicht 4 ist wiederum entsprechend zum Beispiel 1, wie in Fig. 2 veranschaulicht ist, aus einer dreilagigen laminierten Struktur gebildet. Die Herstellung des Armaturenbrettgegen stands von Beispiel 2 erfolgt nach dem gleichen Verfahren wie bei Beispiel 1 beschrieben und führt zu einem geformten Pro dukt mit den bei Beispiel 1 beschriebenen Eigenschaften.

Beispiel 3

Der Armaturenbrettgegenstand von Beispiel 3 besitzt einen Hauptkörper 2, der wie in Fig. 6 gezeigt die gesamte Periphe rie des Abschnittsstücks 3 umgibt. Mit der Oberflächenschicht 4 sind die Oberflächen des Abschnittsstücks 3 und eines Teils des Hauptkörpers 2 kontinuierlich überzogen, wodurch die Oberflächen vom Abschnittsstück 3 aus zu dessen drei Seiten hin bedeckt sind. Die Oberflächenschicht 4 kann wiederum eine Beispiel 1 entsprechende, in Fig. 2 veranschaulichte dreila gige laminierte Struktur umfassen. Die Herstellung des Arma turenbrettgegenstands von Beispiel 3 wird auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 beschrieben durchgeführt, und der erhaltene Armaturenbrettgegenstand besitzt die Eigenschaften des Produkts von Beispiel 1.

Beispiel 4

Der Armaturenbrettgegenstand von Beispiel 4 hat eine zweitei lige Oberflächenschicht 4, welche wie in Fig. 7 gezeigt eine Unterlage 41 und eine Haut 43 umfaßt.

Die Unterlage 41 und die Haut 43 sind vorzugsweise aus PP ge bildet und können als laminierte Struktur gebildet sein. Vor zugsweise werden die den Hauptkörper 2 und das Abschnitts stück 3 ausbildenden Harze mit relativ geringem Druck einge spritzt, um eine Beschädigung der Haut 43 während des Spritz gußformverfahrens zu vermeiden. Die Armaturenbrettgegenstände von Beispiel 4 werden durch das bei Beispiel 1 beschriebene Verfahren hergestellt, wodurch letztendlich Produkte mit den Eigenschaften der Produkte von Beispiel 1 erhalten werden.

Beispiel 5

In Beispiel 5 wurde ein Armaturenbrettgegenstand durch Verän derung der Zusammensetzungen des Hauptkörpers, des Ab schnittsstücks und der Oberflächenschicht während des ein stückigen Formens erhalten, wonach das erhaltene Produkt be wertet wurde.

Zunächst wurde der Armaturenbrettgegenstand wie in Tabelle 1 gezeigt mit dem gleichen Verfahren wie bei Beispiel 1 be schrieben geformt, doch die Zusammensetzungen des Hauptkör pers, des Abschnittsstücks und der Oberflächenschicht wurden verändert. Die Oberflächenschicht von Beispiel 5 umfaßte eine Schicht aus einer Unterlage mit einer Dicke von 1,0 mm. Die Dicke des Hauptkörpers und des Abschnittsstücks betrug je weils 3,5 mm und 4,5 mm. Testproben von erfindungsgemäß er haltenen Harz-Armaturenbrettgegenständen wurden anschließend mit den Bezugszahlen 1 bis 9 bezeichnet, während die Ver gleichsproben mit C1 bis C4 bezeichnet wurden.

Wie in Tabelle 2 gezeigt wurden die Harze 1 und 2 als synthe tische Harze für die Oberflächenschicht, die Harze 3 bis 8 als synthetische Harze für das Abschnittsstück und die Harze 8 und 9 als synthetische Harze für den Hauptkörper verwendet.

Der Biegeelastizitätsmodul und der lineare Wärmeausdehnungs koeffizient jedes Harzes ist in den Tabellen 1 und 2 angege ben.

Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des Hauptkörpers und des Abschnittsstücks wurde anhand von 3 mm × 3 mm × 20-mm- Proben bei 110°C unter Verwendung einer von Seiko Instrument Inc. hergestellten Wärmebelastungsverformungsmeßvorrichtung gemessen. Diese Wärmebelastungsmeßvorrichtung besteht aus ei ner TMA/SS-Modulmeßvorrichtung und einer TA-Station. Im TMA/SS-Modul wird zwischen Klemmen ein durch Zusammenschrau ben eines Probenkörperhalters und einer Probe befestigter Probenkörper festgehalten. Der Probenkörperhalter kann derart nach oben oder unten bewegt werden, daß die Bewegung durch eine über dem Probenkörperhalter angeordnete Mikromeßvorrich tung gesteuert wird. Ein Veränderung der Länge einer Probe wird durch einen Differentialwandler und dessen Kern erfaßt, die jeweils an den Probenkörperhalter und die Probe angren zen, während an den Probenkörper eine Kraft angelegt wird. Die TMA/SS-Modulmeßvorrichtung besteht aus einem Probenkör perabschnitt, einem Heizabschnitt und einem elektronischen Schaltungsabschnitt. Daten werden durch Einstellung einer TA- Station aufgezeichnet. Um den linearen Wärmeausdehnungskoef fizienten der Oberflächenschicht zu erhalten, wurden 200 mm × 30-mm-Proben auf ihre tatsächlichen Dimensionen bei Normal temperatur und bei 110°C bewertet.

Der Biegeelastizitätsmodul wurde gemäß JIS 7203 gemessen.

Die Harz-Armaturenbrettgegenstände von Beispiel 5 wurden auf ihre Wärmeverformung und ihre Brucheigenschaften bei Schlag bewertet. Wie in Fig. 8 gezeigt wurden die Hitzeverformungs werte durch Messen einer maximalen Hitzeverformungsmenge A des Abschnittsstücks 3 nach Einstellung des Harz-Armaturen brettgegenstands 1 auf 110°C anhand einer Skala erhalten. Der Wert "A" bezieht sich auf die von der Oberfläche des Gegen stands überstehende Höhe, die in Fig. 8 als Ausmaß der senk rechten Verschiebung gezeigt ist. Wenn der Wert A groß ist, ist das ästhetische Erscheinungsbild des geformten Gegen stands verschlechtert. Diese Verschiebung wird durch unter schiedliche lineare Wärmeausdehnungskoeffizienten des Ab schnittsstücks 3 und der Oberflächenschicht 4 in Fig. 8 her vorgerufen. Tests bei Raumtemperatur führen zu einem derart geringen Ausmaß an Verschiebung, daß eine genaue Messung nicht vorgenommen werden kann. Daher werden die Messungen bei 110°C, der maximalen Temperatur, der das Armaturenbrett standhalten kann, durchgeführt, um die Verschiebung zu opti mieren. Die Brucheigenschaft des als Airbagabdeckung im Harz- Armaturenbrettgegenstand eingesetzten Abschnittsstücks wurde bewertet, indem untersucht wurde, ob das Abschnittsstück wäh rend eines durch Schlag ausgelösten Aufblasens des Airbags sauber brach. In Tabelle 2 ist ein sauberer Bruch des Ab schnittsstücks durch ein O und ein unsauberer Bruch durch ein X bezeichnet. Der Bruch wurde in Abhängigkeit davon als sau ber oder unsauber bewertet, ob jedes Abschnittsstück genau entlang der Rißnaht zerbrach, ob Fragmente verstreut wurden und ob ein Airbag vollständig mit Gas gefüllt war, bevor eine Testpuppe gegen den entfalteten Airbag schlug.

Das Ergebnis der vorstehend beschriebenen Bewertung ist in Tabelle 2 gezeigt.

Durch Tabelle 2 wird gezeigt, daß die erfindungsgemäß herge stellten Harzgegenstände (Proben 1 bis 9) eine sehr geringe Hitzeverformung und ausgezeichnete Brucheigenschaften bei Schlag ergaben, während die Vergleichsproben (C1 bis C3) eine größere Hitzeverformung zeigten. Der Hauptkörper und das Ab schnittsstück des Harz-Armaturenbrettgegenstands von Ver gleichsbeispiel C4 wurden aus dem gleichen synthetischen Harz gebildet, wodurch schlechte Brucheigenschaften bei Schlag hervorgerufen wurden.

Tabelle 1

Tabelle 2

Wie vorstehend beschrieben wird ein hitzebeständiger geform ter Armaturenbrettgegenstand mit dekorativem Erscheinungsbild bereitgestellt, der mit relativ geringen Kosten hergestellt wurde, wobei der Armaturenbrettgegenstand einen aus einem er sten synthetischen Harz geformten Hauptkörper und ein aus ei nem zweiten synthetischen Harz derart geformtes Abschnitts stück umfaßt, daß die Peripherie des Abschnittsstücks teil weise oder vollständig vom Hauptkörper umgeben ist und die an die äußere Oberfläche des Hauptkörpers angrenzende äußere Oberfläche des Abschnittsstücks mit der ersteren eine einzi ge, ebene Oberfläche bildet. Eine Oberflächenschicht bedeckt die Oberfläche des Abschnittsstücks und mindestens einen Teil der Oberfläche des Hauptkörpers kontinuierlich. Der Hauptkör per ist aus einem ersten synthetischen Harz mit einem Biegee lastizitätsmodul im Bereich von etwa 2000 bis etwa 4000 MPa und einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 3-12 × 10^-5 °C^-1 gefertigt. Das Abschnittsstück ist aus einem zweiten synthetischen Harz mit einem Biegeelastizitätsmodul im Bereich von etwa 100 bis etwa 700 MPa und einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 1-10 × 10^-5 °C^-1 ge fertigt. Die Oberflächenschicht ist aus einem dritten synthe tischen Harz mit einem elastischen Biegemodul im Bereich von etwa 300 bis etwa 2000 MPa und einem linearen Wärmeausdeh nungskoeffizienten von etwa 3-12 × 10^-5 °C^-1 gefertigt.

Claims

1. Geformter Gegenstand (1), gekennzeichnet durch
einen Hauptkörper (2) mit einem ersten synthetischen Harz;
ein Abschnittsstück (3) mit einem zweiten synthetischen Harz, das so geformt ist, daß es mit dem Hauptkörper (2) eine Ein heit bildet, und
eine Oberflächenschicht (4) mit einem dritten synthetischen Harz, das an der Oberfläche des Abschnittsstücks (3) und zu mindest eines Teils der Oberfläche des Hauptkörpers (2) ge formt ist und diese überlagert,
wobei der Hauptkörper (2) ein erstes synthetisches Harz mit einem Biegeelastizitätsmodul im Bereich von etwa 2000 bis et wa 4000 MPa und einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 3-12 × 10^-5 °C^-1 umfaßt;
das Abschnittsstück (3) ein vom ersten synthetischen Harz verschiedenes zweites synthetisches Harz mit einem Biegeela stizitätsmodul in einem Bereich von etwa 100 bis etwa 700 MPa und einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 1-10 × 10^-5 °C^-1 umfaßt; und
die Oberflächenschicht (4) ein drittes synthetisches Harz mit einem Biegeelastizitätsmodul im Bereich von etwa 300 bis etwa 2000 MPa und einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 3-12 × 10^-5 °C^-1 umfaßt.

2. Geformter Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste synthetische Harz ein oder mehrere synthetische Harze umfaßt, die aus der aus thermoplastischen Olefinharzen, thermoplastischen Styrolharzen, thermoplastischen Polyuret hanharzen und heißhärtenden Polyurethanharzen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.

3. Geformter Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite synthetische Harz ein oder mehrere synthetische Harze umfaßt, die aus der aus thermoplastischen Olefinharzen, thermoplastischen Styrolharzen, thermoplastischen Polyuret hanharzen, heißhärtenden Polyurethanharzen und thermoplasti schen Polyesterharzen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.

4. Geformter Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte synthetische Harz ein oder mehrere synthetische Harze umfaßt, die aus der aus thermoplastischen Olefinharzen, thermoplastischen Styrolharzen, Polyvinylchloridharzen, thermoplastischen Polyurethanharzen, heißhärtenden Polyuret hanharzen und thermoplastischen Polyamidharzen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.

5. Geformter Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht (4) eine Schichtstruktur mit einer Un terlage (41) und einer Haut (43) umfaßt.

6. Geformter Gegenstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht (4) eine zwischen der Unterlage (41) und der Haut (43) angeordnete elastische aufgeschäumte Schicht (42) umfaßt.

7. Geformter Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Harzgegenstand ein Armaturenbrett ist.

8. Geformter Gegenstand nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschnittsstück (3) einen Airbag (51) einschließt.

9. Geformter Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht (4) den Hauptkörper (2) und das Ab schnittsstück (3) vollständig bedeckt.

10. Geformter Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschnittsstück (3) eine Peripherie einschließt, die vom Hauptkörper (2) teilweise umgeben ist.

11. Geformter Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper (2) und das Abschnittsstück (3) derart ge formt sind, daß ihre Oberflächen eine ebene Oberfläche bil den.