[发明专利]车顶模块

说明书

本发明的主题涉及用于机动车辆的车顶模块(Dachmodul)，其具有外皮(a)，紧邻所述外皮的材料层(b)、间隔层(c)和周围的塑料材料(d)。 

EP-A-995 667和EP-A-1 077 225描述了汽车外部组件诸如车顶模块、发动机罩等的制备，其中通过玻璃纤维增强的聚氨酯(PUR)增强经深拉(tiefgezogene)的着色热塑性膜或金属箔。 

DE-A-100 57 365描述了具有中间层结构的纤维增强的塑料夹层组件的制备。 

深拉膜经常不能精确地符合模具的轮廓来运行。这样在膜与模具之间产生气室。在引入纯平面的 玻璃纤维(GF)时，夹带的空气在PUR发泡期间不能从膜与模具之间选出。由此夹带的气体部分受压；发泡压力低于膜与模具之间空气的压力，导致膜朝GF PUR方向凸出。这种压痕在将部件脱模之后在膜表面上保持可见。 

由热塑性塑料、铝卷材涂覆或钢卷材涂覆获得的深拉膜材也可以通过另一工艺来增强。 

在这种方法中，将膜置入发泡模具中，并在长纤维注入(LFI)PUR方法中覆盖GF PUR层。将蜂窝状纸板在反应混合物仍是潮湿时置入其中。(蜂窝状纸板可以在其两侧上涂覆有玻璃非织造物。蜂窝状纸板在该组件中起到间隔物的作用。这样导致相对于传统LFI PUR方法的重量减轻。)现在，通过LFI PUR方法将第二层GF PUR承载在蜂窝状纸板之上。随后，关闭模具，并将具有LFI PUR的蜂窝状纸板成形为期望的形状。 

例如，将厚度为12mm的蜂窝状纸板压制成中间区域大约7mm和周围区域大约2mm。由于周围区域中高的压制程度，膜与发泡模具之间存在的空气被夹带且在发泡过程期间不能选出。这样产生部分气室，其导致膜中压痕形成。 

另外，这种方法中难以发泡成实现了高拔出力的螺纹嵌件或具有螺纹连接点的金属片嵌件。 

这种构造中，在嵌入状态下构件的修整边突出到机动车的潮湿区域。由于毛细管作用和蜂窝状纸板的亲水性，可能发生不期望的组件吸水。潮湿蜂窝状纸板可能受到微生物攻击，和/或在冰冻情况下该组件解冻(冰破裂)；这导致外部涂层和增强材料的分层。最坏情形下，这样可能导致机械性能的急剧恶化。 

DE 102 44 287Al描述了制备由i)膜和ii)含有聚氨酯的增强层组成的复合单元的方法，其包括步骤：(A)将膜(i)置入敞开模具，B1)在膜(i)之上将聚氨酯体系组分引入模具内，B2)在引入的聚氨酯体系组分之上将间隔层引入模具内，B3)在置入的间隔层之上将聚氨酯体系组分引入模具内，和C)关闭模具并使引入的聚氨酯体系组分反应以形成聚氨酯(ii)，和D)任选地修整伸出的膜，其中选择间隔层的尺寸，使得在该复合单元之内间隔层的外边缘与所获复合单元的边缘的距离为至少10mm～300毫米(mm)、优选为15～250mm、更优选为25～220mm、更优选为40～200mm。另外，该说明书涉及由i)膜和ii)含有聚氨酯的增强层组成的复合单元，其中间隔层嵌入增强层内，其特征在于，嵌入的间隔层与复合单元的边缘的水平距离为至少10mm～300毫米(mm)、优选为15～250mm、更优选为25～220mm、更优选为40～200mm，以及涉及该复合单元用于制备无压痕的机动车车体外部部件、特别是无压痕的车顶模块的用途。 

在DE 10244287A1的意义上，“无压痕”表示在目视检查制得的复合单元时在膜(i)上未能发现不平整、尤其是突出或凹陷，即该膜水平排列在增强层之上。但是，依据其中公开的技术教导，不能制得具有高光学表面品质(级别A)的表面。 

WO 2006/09939A1涉及制备纤维增强的复合组件的方法，其中外膜粘合于含纤维增强的聚氨酯的层，其特征在于a)将弹性模量为0.5～50MPa且厚度为0.3mm～6mm的弹性中间层施加到厚度范围为0.2mm～5mm的外膜上；并随后b)将至少一个其它层施加到中间层的背面，其中施加至少一个含有纤维增强的聚氨酯的层。 

本发明的任务在于提供用于机动车辆的车顶模块，其具有高的绝对刚度，大的表面承载性，在大的温度范围内大的扭转刚度以及A级表面。 

在第一实施方案中，上述任务通过用于机动车辆的车顶模块得以解决，该车顶模块包括： 

外皮(a)， 

在整个面上紧邻外皮(a)的材料层(b)，该材料层(b)的热膨胀系数不同于外皮(a)的热膨胀系数，且选择该热膨胀系数以基本上避免在-20℃～+80℃范围的温度变化时该复合材料的变形，