(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車構造の領域等輸送体産業で使用されるサンドウィッチ構成要素において、単純で費用効果に優れるように設計されたサンドウィッチ構成要素の提供。【解決手段】少なくとも１つのコア層２及び少なくとも２つの繊維層３を備えたサンドウィッチ構成要素１であって、少なくとも１つのマトリックス材４が繊維層３のうちの少なくとも１つの上側面及び／又は下側面に適用され、マトリックス材４が繊維層３のうちの少なくとも２つに異なる方式で付けられ、及び／又はマトリックス材４が繊維層３のうちの少なくとも１つの上側面及び／又は下側面に沿って、繊維層３のうちの少なくとも１つに異なる方式で適用されるサンドウィッチ構成要素１。好ましくは、少なくとも２つの繊維層３がコア層２の側面に配置されていることであるサンドウィッチ要素１。【選択図】図１
2016153220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのコア層（２）及び少なくとも２つの繊維層（３）を備え、少なくとも１つのマトリックス材（４）が、前記繊維層（３）のうちの少なくとも１つの上側面及び／又は下側面に付けられる、サンドウィッチ構成要素（１）であって、
マトリックス材（４）が、前記繊維層（３）のうちの少なくとも２つに異なる方式で付けられ、及び／又はマトリックス材（４）が、前記繊維層（３）のうちの少なくとも１つの前記上側面及び／又は前記下側面に沿って、前記繊維層（３）のうちの少なくとも１つに異なる方式で付けられることを特徴とする、サンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項２】
前記マトリックス材（４）が異なる量及び／又は異なるタイプのマトリクス材（４）として付けられるという点で、前記マトリックス材（４）が異なる方式で付けられることを特徴とする、請求項１に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項３】
前記少なくとも２つの繊維層（３）が、前記コア層（２）の一側面に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項４】
前記マトリックス材（４）が繊維を含むことを特徴とする、請求項１に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項５】
前記マトリックス材（４）が樹脂、特に、ポリウレタンを含むことを特徴とする、請求項１に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項６】
前記マトリックス材（４）が、前記繊維層（３）の間に配置され、及び／又は１つの繊維層（３）と前記コア層（２）との間の中間領域に配置され、及び／又は最も外側の繊維層（５）に外部から配置されることを特徴とする、請求項１に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項７】
前記コア層（２）が、実質的にハニカム方式で形成されることを特徴とする、請求項１に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項８】
前記コア層（２）は、互いの上に積み重ねられた少なくとも２つの個別のコア層から、層を成す方式で構築されることを特徴とする、請求項１に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項９】
形状及び材料組成に関して、前記個別のコア層が互いから異なるように構成されることを特徴とする、請求項８に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項１０】
前記サンドウィッチ構成要素の面に沿って、異なる個別のコア層を有する区域、特に、異なる数及び／又は形状及び／又は材料組成を有する区域が構成されることを特徴とする、請求項８に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項１１】
前記コア層が、軽量の材料、好ましくは、ポリマーの軽量材料から構築されることを特徴とする、請求項１に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項１２】
前記コア層（２）が、前記マトリックス材（４）が浸透可能なように構成されるが、少なくとも半浸透性であることを特徴とする、請求項１に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項１３】
繊維層（３）ではない少なくとも１つの材料層が、前記繊維層（３）の間に配置され、及び／又は１つの繊維層（３）と前記コア層（２）との間の中間領域に配置され、及び／又は最も外側の繊維層（５）の外側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項１４】
前記繊維層（３）、前記マトリックス層（４）、可能である場合には材料層、及び前記コア層（２）が、前記サンドウィッチ構成要素（１）を形成するように圧縮されることを特徴とする、請求項１に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項１５】
前記繊維層（３）が、前記サンドウィッチ構成要素の輪郭に合致するウェブ又は予め適合された個別の層として構成されることを特徴とする、請求項１に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項１６】
前記繊維層（３）が、前処理プロセスによって前処理されることを特徴とする、請求項１に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【請求項１７】
前記繊維層（３）が、前記マトリックス材（４）が浸透可能なように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のサンドウィッチ構成要素（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンドウィッチ構成要素に関し、特に、輸送体産業での使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
サンドウィッチ構成要素は、概して、同じ材料又は異なる材料の層から作られた構成要素を意味するものとして理解されるべきである。最も単純な場合では、サンドウィッチ構成要素は、２つのカバー層、すなわち、上側カバー層及び下側カバー層、更に、コア層から成り、コア層は上側カバー層と下側カバー層との間に配置される。カバー層は、繊維及び／又は織物の方式で構成され、接着剤のようなマトリックス材によって浸透され得る。個別の層の間の究極的な連結は、通常、例えば、プレス機などの適切なツールによって圧縮されることによって生じる。
【０００３】
そのようなサンドウィッチ構成要素は、多くの種々の領域で使用される。しかしながら、近年、特に、軽量自動車構造の領域における構造的な構成要素としてのそれらの重要性は、非常に増加した。
【０００４】
先行技術は、構造的な構成要素の製造に対する多くの種々のアプローチを開示する。
【０００５】
上側及び下側カバー層とコア層との間の耐久性ある連結が取得され得るために、カバー層とコア層との圧縮の間にカバー層に浸透し、この方式でカバー層とコア層との間の連結を生み出す複数のマトリックスが、特に、接着剤タイプの樹脂として使用される。本明細書におけるマトリックス材の適用は、外側から最も外側のカバー層へのみ実行される。典型的には、個別の層が圧縮された場合に、カバー層がマトリックス材によってしっかりと浸透されることを保証するために、本明細書においては過剰な量のマトリックス材が適用される。
【０００６】
短く上述された方法によるサンドウィッチ構成要素の製造では、（組成及び適用の厚さに関して）ただ１つのタイプのマトリックス材のみが最も外側のカバー層に付けられ得るという欠点が生まれる。更に、マトリックス材の粘性及びカバー層の浸透性に応じて、マトリックス材は、コア層の中に深く入り過ぎ得、抑制されない方式でコア層に浸透し得る。これを妨げるために、先行技術によれば、マトリックス材が浸透することが不可能なバリア層が、しばしば、カバー層とコア層との間に配置される。しかしながら、ほとんどの場合において、バリア層は、個別の操作手順においてコア層に接着されなければならない。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、特に、最も変化した技術上及び光学上の要件を満たす条件に関して、単純で費用効果に優れるように設計された改良されたサンドウィッチ構成要素を提案することである。
【０００８】
目的の達成は、少なくとも１つのコア層及び少なくとも２つの繊維層を備えたサンドウィッチ構成要素によって提供され、少なくとも１つのマトリックス材が繊維層のうちの少なくとも１つの上側面及び／又は下側面に適用され、マトリックス材は繊維層のうちの少なくとも２つに種々の方式で適用され、及び／又はマトリックス材はそれらの上側面及び／又は下側面に沿って繊維層のうちの少なくとも１つに種々の方式で適用される。
【０００９】
本発明の有利な改良が、従属請求項から導かれ得る。
【００１０】
本発明によるサンドウィッチ構成要素は、コア層及び少なくとも２つの繊維層を備える。本発明によれば、繊維層はコア層の上側面及び／又は下側面に配置される。
【００１１】
本発明によれば、少なくとも１つのマトリックス材が少なくとも１つの繊維層の上側面及び／又は下側面に付けられ、特に、マトリックス材は少なくとも２つの繊維層に種々の方式で適用され、及び／又は、特に、マトリックス材は上側面及び／又は下側面に沿って少なくとも１つの繊維層に種々の方式で付けられる。
【００１２】
「種々の方式で」という専門用語は、マトリックス材が、特に、好適に、種々の量及び／又は種々のタイプのマトリックス材において繊維層に付けられることを表している。
【００１３】
マトリックス材は、それ故、有利なことには、１以上のマテリアルウェブ（ｍａｔｅｒｉａｌ  ｗｅｂ）に均一に及び／又は不均一に付けられる。
【００１４】
このことは、例えば、部分的に異なる区域の硬さ（ｚｏｎａｌ  ｒｉｇｉｄｉｔｙ）及び表面品質などの、サンドウィッチ構成要素の機能的な要件に対応するために、各々の繊維層に対して各々の場合に個別に適合された方式で、それぞれのマトリックス材が少なくとも１つのそれぞれの繊維層に付けられるという利点をもたらす。本明細書におけるそれぞれの繊維層へのマトリックス材の適用は、均一に又は不均一に実行され得、それ故、種々のマトリックス材構造を有する区域が、例えば、サンドウィッチ構成要素の外面に沿って構成され得る。
【００１５】
更に、マテリアルウェブのそれぞれの材料に対するマトリックス材の特性（例えば、粘性、チクソ性、量）の適用と同様に、材料の個別のウェブへのマトリックス材の（様々な方式での）個別の適用のために、比較的薄いマトリックスの適用のみが各々の場合において必要とされ、重量及び機能に関する最適化をもたらす。
【００１６】
好ましくは、少なくとも２つの繊維層が、コア層の一側面上に配置される。
【００１７】
繊維層は、好ましくは、繊維性材料から作られ、好ましくは、コア層と比較して薄くなるように設計される。それ故、使用される繊維は、例えば、麻繊維、竹繊維、セルロース系繊維などの天然繊維、及び／又は、例えば、ポリアミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの有機及び無機の人工繊維である。
【００１８】
繊維性材料は、それ故、好ましくは、織物、不織布又は編物、マット、メッシュなどに加工された繊維から構成され、これらの構造は、複合材として知られるものを形成するために、好ましくは、それぞれの要件に適した基本マトリックスへと更に加工されてきた。
【００１９】
本発明による方法の実施形態の有利な一変形例では、（繊維性材料の）繊維層は前処理され、この場合に、例えば、プライミング（ｐｒｉｍｉｎｇ）、含浸、被覆などの当業者に知られているあらゆる前処理が考慮され得る。
【００２０】
使用される個別の繊維層は、それらの（基本的な）組成及びデザイン（形状）において互いに異なり得る。
【００２１】
好ましくは、繊維層は、サンドウィッチ構成要素の輪郭に合致する（繊維性材料の）ウェブ及び／又は予め適合された個別の（繊維性材料の）層として構成される。
【００２２】
有利なことには、繊維層は、マトリックス材が浸透可能なように構成される。
【００２３】
実施形態の随意の変形例では、個別の繊維層は層を成すように構成され、すなわち、それらは少なくとも２つの個別の層から構成され、個別の層のうちの少なくとも１つは繊維性材料である。
【００２４】
本明細書における非繊維材料から成る個別の層は、有利なことには、プラスチックフィルムとして構成される。
【００２５】
コア層は、好ましくは、ハニカム（ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ）方式で構成される。しかしながら、例えば、波状構成などのコア層の他の構造及び形状は排除されない。
【００２６】
コア層は、好ましくは、例えば、ポリマー（フォーム、プラスチック、ゴムなど）、セルロース系材料（紙、木、カード（ｃａｒｄ）など）、複合材、又は他に金属などの軽量の材料から形成される。
【００２７】
更なる随意の実施形態では、コア層は、例えば、互いの上に配置された任意の数の個別のコア層によって、層を成す方式で構成される。本明細書では、少なくとも２つの個別のコア層が、互いから異なるように構成され得る。特に、種々のハニカム形状、ハニカムサイズ、ハニカム配置、ハニカムの種々のウェブ形状及び／又は材料を有するハニカムコア及び／又は個別のコア層が、積み重ねられ得、相互連結され得る。このことは、それらの結果として、後で完成した構成要素が種々の機能特性又は構成要素特性を部分的に提供され得るので、殊に有利であり、一方で、構成要素は、特定の必要とされる強度及び硬さを有することが企図され、他方では、しかし、特定の位置において軟らかくより変形が容易な区域を含むことが企図され、例えば、歩行者との衝突イベントにおいて怪我を避けるために輸送体の分野で有利である。
【００２８】
好ましくは、サンドウィッチ構成要素の上面に沿って、種々の個別のコア層を有する区域、特に、種々の数及び／又は形状及び／又は材料組成を有する区域が構成される。
【００２９】
コア層は、好ましくは、マトリックス材が浸透可能なように構成されるが、少なくとも半浸透性である。
【００３０】
マトリックス材は、好ましくは、熱可塑性及び／又は熱硬化性のポリマーである。
【００３１】
マトリックス材は、好ましくは、樹脂であり、特に、好ましくは、合成樹脂（ポリウレタン）である。
【００３２】
特に、好ましくは、マトリックス材は、接着するような方式で構成され、例えば、主要な構成要素として、樹脂及び触媒、又はベース（ｂａｓｅ）及び触媒を有する。
【００３３】
例えば、強度又は弾力性などの多様な要件に関するマトリックス材の特性に影響を与えるために、例えば、繊維などの付加的な構成要素及び／又は材料が、有利なことには、マトリックス材に混ぜ合わされる。
【００３４】
これは、それによって、種々の方式で、すなわち、均一に及び／又は不均一に、マトリックス材を材料のウェブに適用するために、マトリックス材に均一に又は不均一に混ぜ合わされた短い及び／又は長い繊維を含み得る。例えば、材料のウェブの表面領域を覆う不均一及び／又は均一な区域の硬さなどの種々の構成要素特性が、それ故、同様に生み出される。これは、構成要素の表面領域及び層の層構造の両方を覆う均一及び／又は不均一な層構造を有するサンドウィッチ構成要素をもたらす。
【００３５】
好ましくは、マトリックス材は、繊維層の間に配置され、及び／又は１つの繊維層とコア層との間の中間領域に配置され、及び／又は最も外側の繊維層に外部から配置される。
【００３６】
本発明によるサンドウィッチ構成要素の有利な一実施形態では、繊維層ではない少なくとも１つの材料層が繊維層の間に配置され、及び／又は１つの繊維層とコア層との間の中間領域に配置され、及び／又は最も外側の繊維層の外側に配置される、
【００３７】
好ましくは、繊維層、マトリックス層、もし可能である場合には材料層、及びコア層が、サンドウィッチ構成要素を形成するように圧縮され得る。
【００３８】
本発明によるサンドウィッチ構成要素は、自動車の平面的な構成要素として使用され得、特に、前蓋（ｆｒｏｎｔ  ｌｉｄ）、ドア、屋根、リアハッチ（ｒｅａｒ  ｈａｔｃｈ）、荷台（ｌｏａｄ  ｂｅｄ）、カバーリング（ｃｏｖｅｒｉｎｇ）、本体床パネル、又はトーションボックス（ｔｏｒｓｉｏｎ  ｂｏｘ）として使用され得る。
【００３９】
本発明は、図面を参照しながら以下の実施例によって説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】圧縮される前の、本発明による、サンドウィッチ構成要素の概略図を示す。
【図２】圧縮された後の、本発明による、サンドウィッチ構成要素の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１及び図２は、圧縮される前（図１）及び圧縮された後（図２）の、本発明による、サンドウィッチ構成要素（１）の概略図を示す。
【００４２】
図１で概略的に示されるサンドウィッチ構成要素１は、コア層２及び３つの繊維層３を有する。繊維層３は、コア層２の上側側面に配置される。
【００４３】
マトリックス材４は、３つの繊維層３の各々の上側側面に適用され、マトリックス材４は、同様に、最も内側の繊維層６とコア層２との間に配置され、このマトリックス材４は、最も内側の繊維層６の下側面に付けられる。
【００４４】
適用されたマトリックス材４の量に関しては、例えば、より多くのマトリックス材４が、最も外側の繊維層５の上側面よりも最も内側の繊維層６の上側面に付けられた。
【００４５】
マトリックス材４は、それ故、本概略的例示的実施形態の場合に、「種々の方式で」最も内側の繊維層６及び最も外側の繊維層７に異なる量で付けられた。
【００４６】
繊維層３は、サンドウィッチ構成要素１の輪郭に合致する予め適合された個別の層として構成される。
【００４７】
コア層２は、ハニカム方式で１つの部品として導入され、ハニカムは上側に向かって開放され、マトリックス材４を受け入れ得る。
【００４８】
図２は、圧縮された後の、本発明による、サンドウィッチ構成要素１の概略図を示す。
【００４９】
圧縮は、湿式圧縮法（ｗｅｔ‐ｐｒｅｓｓｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）によってプレス機により実行される。
【００５０】
繊維層３は、マトリックス材４が浸透可能なように構成され、圧縮によって、マトリックス材４は全ての繊維層３を貫く。
【００５１】
繊維層３に対するマトリックス材４の目標とする適用のために、コア層２は、マトリックス材４によってわずかに含浸されるのみであり、このことは、また、コア層２に対する繊維層３の十分な結合を保証する。
【符号の説明】
【００５２】
１  サンドウィッチ構成要素
２  コア層
３  繊維層
４  マトリックス
５  最も外側の繊維層
６  最も内側の繊維層
【図１】
2016153220.tif 000003
【図２】
2016153220.tif 000004
【外国語明細書】
2016153220000001.pdf
2016153220000002.pdf
2016153220000003.pdf
2016153220000004.pdf