CN108290508A - 包含聚酯树脂泡沫层和纤维层的汽车内外材料 - Google Patents

包含聚酯树脂泡沫层和纤维层的汽车内外材料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及包含聚酯树脂泡沫层、和接合于所述聚酯树脂泡沫层的一面或两面上的纤维层的汽车内外材料，所述汽车内外材料可以提高耐久性和强度并且可以轻量化，因此可以改善作业环境。

Description

包含聚酯树脂泡沫层和纤维层的汽车内外材料
技术领域
本发明涉及包含聚酯树脂泡沫层和纤维层的汽车内外材料。
背景技术
在建筑、汽车、食品等多种产业领域需要开发同时满足轻量化、耐久性等物性的有用的材料。
其中，在汽车产业领域，为了节减汽车的燃料费，做出了很多努力以减轻汽车的重量。举例来说，进行了多种尝试以使构成汽车的多种内、外材料轻量化，同时还做出了通过改善内、外材料的加工性和工程来节减制造成本的努力。
一直以来，用于提高汽车内外材料的耐久性和强度的方法，主要使用混合聚氨基甲酸酯(PU)和玻璃纤维(Glass Fiber)并成型的片，或者混合聚丙烯(PP)和玻璃纤维(Glass Fiber)并成型的片形式的材料，即低分子量增强热塑性塑料(LWRT；low weightreinforced thermoplastics)。
然而，上述包含玻璃纤维(Glass Fiber)的材料，在作业时会因玻璃纤维而产生大量的粉尘导致工作者的健康和作业环境恶化，并且在产生碎屑时，会因复合了其他材料而导致不能回收利用只能废弃。
因此，迫切需要开发一种耐久性和强度得到提高的轻量化的汽车内外材料，其不含有玻璃纤维(Glass Fiber)，因此解决了作业时产生粉尘的问题，并且可以回收利用。
发明内容
【技术问题】
本发明的目的是提供一种可以改善作业环境，耐久性和强度得到提高的轻量化的汽车内外材料。
【技术方案】
为了解决上述问题，本发明提供一种汽车内外材料，包括：
聚酯树脂泡沫层；和
在所述树脂泡沫层的一面或两面形成的纤维层，
所述汽车内外材料，每单位面积的质量为500-1100g/m2。
【有益效果】
本发明提供一种可以改善作业环境，耐久性和强度得到提高的轻量化的汽车内外材料。
附图说明
图1至图4分别是根据本发明的其中一个实施例提供的汽车内外材料的截面图。
具体实施方式
本发明可以做出多种变化，具有多个实施例，具体实施例示于附图中并将进行详细说明。
然而，这并不是为了以具体的实施形式限定本发明，应当理解的是本发明还包括包含在本发明的思想和技术范围内的所有变化、等同物以及替代物。在说明本发明时，如果认为与相关的现有技术有关的具体说明会使本发明的主旨不清楚，则省略其详细的说明。
虽然第一、第二等术语可以用于说明多种构成要素，但是这些构成要素并不限定于这些术语。这些术语仅用于将一个构成要素与其他构成要素区分开来。
本申请中使用的术语仅用于说明具体实施例，并没有限定本发明的意图。单数的表达是为了使上下文清楚，并没有其他的含义，其包括复数的表达。
在本发明中，“包含”或“具有”等术语是为了指定说明书中所记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、配件或它们的组合的存在，应当理解的是不能预先排除一个或多个其他特征、数字、步骤、动作、构成要素、配件或它们的组合的存在或附加的可能性。
因此，在本说明书中记载的实施例中图示的结构，不过是本发明的最优选的一个实施例，其不能代表本发明的所有技术思想，从本申请的视角来说，还可以具有替代它们的多种等同物和变形例。
本发明涉及由聚酯树脂泡沫层和纤维层复合而成的复合体，即汽车内外材料。具体来说，上述聚酯树脂泡沫层可以指聚酯泡沫体，根据情况上述泡沫体可以是泡沫成片的泡沫片形式。
在其中一个实施例中，根据本发明的汽车内外材料包括：
聚酯树脂泡沫层；和
在上述树脂泡沫层的一面或两面形成的纤维层，
上述汽车内外材料，每单位面积的质量为500-1100g/m2。
具体来说，上述汽车内外材料的每单位面积的质量可以在500-1100g/m2的范围内。例如，汽车内外材料的每单位面积的质量可以是550-1000g/m2、600-1000g/m2或800-900g/m2。每单位面积的质量满足上述范围，则可以确定本发明的汽车内外材料是轻量的。
在其中一个实施例中，上述聚酯树脂泡沫层中90％或以上的泡孔(cell)可以是封闭的泡孔(DIN ISO4590)，其意思可以指上述聚酯树脂泡沫层依据DINISO4590的测量值为，泡孔中的90％(v/v)或以上为封闭的泡孔。例如，上述聚酯树脂泡沫层中的封闭泡孔的比率平均可以为90-100％或95-99％。本发明的聚酯树脂泡沫层具有上述范围内的封闭泡孔，因此在制成汽车内外材料时，可以实现优秀的耐久性、刚性和强度特性。例如，上述聚酯树脂泡沫层的泡孔数为每1mm2可以包括1-30个泡孔、3-25个泡孔、或3-20个泡孔。
此外，上述泡孔的平均尺寸可以在100-800μm的范围内。例如，上述泡孔的平均尺寸可以在100-700μm、200-600μm或300-600μm的范围内。在此处，泡孔尺寸的偏差可以在，例如5％或以下、0.1-5％、0.1-4％、0.1-3％的范围内。基于此，可以确定本发明的聚酯树脂泡沫层中，均匀尺寸的泡孔被均匀地发泡。
在其中一个实施例中，本发明的聚酯树脂泡沫层可以是挤出发泡的成型体。具体来说，发泡方法的种类大致有珠粒发泡或挤出发泡。一般来说，珠粒发泡是通过加热树脂珠进行首次发泡，经过适当熟化后，充进板状、桶状的模型中再次加热，通过第二次发泡进行融合、成型，从而生产产品的方法。相反，挤出发泡是通过加热树脂使其熔融，随后连续挤出和发泡上述树脂熔融物的方法，可以使加工过程简单化，大量生产，防止珠粒泡沫时在珠粒之间产生龟裂、粒状破坏现象等，可以实现更好的弯曲强度和抗压强度。
在另一个实施例中，根据本发明的聚酯树脂泡沫层的弯曲强度可以是10N或以上，上述弯曲强度可以依据ASTM D 790，将样品的支撑间距(Span)固定为100mm，在以5mm/min的速度施加弯曲负荷时测量。具体来说，上述弯曲强度可以是22-250N，25-210N，30-200N，或50-180N的范围。将本发明的聚酯树脂泡沫层的弯曲强度控制在上述范围，可以确保汽车内外材料具有优秀的刚性和强度，可以防止因物理冲击或力而产生的变形。
根据本发明的汽车内外材料，其依据KS F 2805测量的吸音率可以是0.4NRC或以上，依据KS F 2080测量的传递损失值可以是10dB或以上。
例如，吸音率可以是0.4-1NRC或0.4-0.6NRC的范围，降噪率可以是10-30dB或15-25dB的范围。基于此，本发明的汽车内外材料可以同时实现优秀的吸音和隔音水平，有效地阻隔并吸收汽车内、外部的噪音。
上述汽车内外材料在经历苛酷的条件后，可以满足下述数学式1，上述苛酷的条件包括：在9091℃的温度条件下放置24小时的步骤；以及在5091℃的温度条件和90％的相对湿度条件下放置24小时的步骤。
[数学式1]
|V1-V0|/V0x 100≤5％
上述数学式1中，
V0是暴露于苛酷条件之前的汽车内外材料的体积(mm3)，
V1是暴露于苛酷条件之后的汽车内外材料的体积(mm3)。
具体来说，测量了制造的汽车内外材料样品在经历苛酷条件之前和之后的尺寸变化率。该测量值与上述汽车内外材料应用于汽车之后的长期尺寸变化率对应。例如，上述体积可以指汽车内外材料的长度、宽度和厚度相乘计算的值。例如，上述数学式1的尺寸变化率可以是0.01-5％、0.01-3％或0.01-1％的范围。数学式1的值满足上述范围，则可以确定本发明的汽车内外材料在温度变化的苛酷环境下，即使长时间使用形状也不会发生变化。
在此处，上述数学式1超过5％时，意味着汽车内外材料容易发生剥离、膨胀、垂落、变色以及变形。
依据KS R 0021的加速耐光性实验(紫外线碳弧灯方式的耐光性实验)，以126MJ的照射量照射300-400nm波长的光之前和之后，上述汽车内外材料的色差变化率小于3％，灰色样卡(grey scale)变化率小于3％。
例如，色差变化率和灰色样卡变化率分别可以在0.1-3％、0.1-1.5％或0.1-1％的范围内。满足上述范围，则可以确定本发明的汽车内外材料具有优秀的耐外部光特性，可以防止因长时间使用引起的物性变化。
在其中一个实施例中，本发明的聚酯树脂泡沫层的平均厚度可以是1-30mm，纤维层的平均厚度可以是0.1-10mm。
例如，聚酯树脂泡沫层的厚度可以是1.5-30mm、5-30mm、5-20mm或5-10nm的范围。此外，纤维层的厚度可以是0.5-10mm、0.5-8mm、0.5-5mm的范围。基于此，本发明的汽车内外材料不仅具有相对薄的厚度，而且可以实现优秀的弯曲强度、长期尺寸应变(strain)、耐光性和/或隔热性等特性。此外，可以实现汽车内外材料的轻量化，当用作汽车内外材料时，可以实现优秀的燃料比。
在另一个实施例中，上述聚酯树脂泡沫层可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)树脂泡沫层，纤维层可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维层。
到目前为止主要使用的聚酯树脂是由苯二甲酸和1,4-丁二醇缩聚反应生成的高分子量的芳香族聚酯树脂。在此所述的高分子量聚酯可以指极限粘度[η]为0.8(dL/g)或以上的高分子。然而，上述芳香族聚酯树脂虽然具有高分子量、热稳定性、抗张强度等优秀的物性，但是废弃后不能在自然生态系统中分解，残留时间长，引起严重的环境污染问题。
可用于本发明的聚酯种类，具体来说可以是，例如从由聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PolybutyleneTerephthalate，PBT)、聚乳酸(Poly Lactic acid，PLA)、聚乙醇酸(Polyglycolic acid，PGA)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚己二酸乙二酯(Polyehtylene adipate，PEA)、聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoate，PHA)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(Polytrimethylene Terephthalate，PTT)和聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate，PEN)组成的组中选择的一种或以上。
具体来说，在本发明中，可使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneTerephthalate，PET)作为聚酯。
本发明的汽车内外材料具有聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂泡沫层和聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维层相接合的结构，因此容易回收利用。为了回收利用成型后剩余的碎屑、以及在报废汽车等过程中应用于汽车内外材料中的材料，需要按照各成分进行分解和分离的过程，因此大部分进行废弃处理，并且处理时会产生另外的费用。而本发明的复合体，其泡沫片和树脂层使用的都是聚酯材料，因此不需要分离各层，通过一次溶解即可回收利用。
此外，本发明的汽车内外材料具有不含有玻璃纤维的特点。传统的汽车产业领域中使用的复合的层积体，因为含有玻璃纤维，所以在加工过程中会产生因玻璃纤维引起粉尘的问题。本发明的汽车内外材料因为不含有玻璃纤维，所以可以轻量化，并且可以在加工过程中防止玻璃粉尘的产生。进而本发明的汽车内外材料可以提供刚性、强度和耐久性优秀的汽车内外材料。在本发明中，不含有玻璃纤维可以指，例如，相对于汽车内外材料的总重量，玻璃纤维的含量为1wt％或以下、0.01wt％或以下、1-0.001wt％、或0.01-0.001wt％，具体来说，指的是实质上不含有玻璃纤维。
在其中一个实施例中，根据本发明的纤维层由异形截面中空纤维的集合体形成，上述异形截面中空纤维是，以截面形状为基准，由中空部、形状保持部和体积控制部构成，上述体积控制部可以具有向与纤维中心相反的方向突出的形状，突出形状的末端部可以为圆形。
具体来说，上述体积控制部可以具有向与纤维中心相反的方向突出的形状，更具体地说，上述突出形状的末端部可以具有圆形形状。
在本发明中，为了方便说明，将上述异形截面中空纤维的截面结构分为中空部、形状保持部和体积控制部进行说明。上述异形截面中空纤维的截面结构，包括在内部沿纤维的长度方向形成通道的中空部，和环绕上述中空部的形状保持部。
此外，上述形状保持部，以截面为基准，在中空部的相反侧外表面形成凹凸，这些凹凸中的突出部分被称为体积控制部。
上述异形截面中空纤维，具体来说，可以使用聚酯树脂，例如可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)。熔融纺丝的PET聚合物的熔融粘度可以在0.60-0.64的范围内，适宜使用可以使冷却效果最大化的内外(In-out)形式的纺丝甬道。纤维的纤度可以在4-15旦的范围内，纤维的长度可以是22-64mm。
上述中空部的中空率可以占纤维整体面积的约15-30％。超过上述范围时，纤维的形状可能出现问题，达不到上述范围时，可能在实现中空保持性和本发明的多种功能性方面有限度。上述形状保持部指的是中空部至体积控制部之间的纤维形状。
上述体积控制部可以具有向与纤维中心相反的方向突出的形状，其末端部可以为圆形。在此处，可以将末端部的最上部定义为顶点，将体积控制部之间定义为谷。在此处，可以将顶点的曲率半径定义为R，将谷的曲率半径定义为r，各体积控制部可以决定不同的或相同的R和r值。
在另一个实施例中，本发明的汽车内外材料还可以包括介于聚酯树脂泡沫层和纤维层之间的粘合层。具体来说，可以是在上述聚酯树脂泡沫层和纤维层之间存在粘合层而进行接合的结构。例如，上述粘合层可以包括介于聚酯树脂泡沫层和纤维层之间的聚酯类粘合树脂层。
上述聚酯类粘合树脂层可以制造成多种形式的注塑成型物、薄膜成型物。此外，本发明的聚酯类粘合树脂层可以由纤维(web)制造而成。本发明的聚酯类粘合树脂层具有低熔点的特性，压合为多层，也可以由薄膜或网状结构的无纺布制造而成。本发明的汽车内外材料，在上述聚酯树脂泡沫层和双轴拉伸薄膜之间设置上述聚酯类粘合树脂层后，利用压辊制造而成，或者通过施加热进行热接合制造而成。
具体来说，上述聚酯类粘合树脂层可以是聚酯类弹性粘合树脂，其是作为二醇(Diol)和二甲酸(Dicarbonic acid)的酯化反应物的硬链段与作为多元醇(Polyol)的软链段的缩聚物。
具体来说，上述二醇(Diol)可以由乙二醇(EG)或乙二醇(EG)和2-甲基-1,3-丙二醇(MPO)的混合物组成，上述二甲酸(Dicarbonic acid)可以由苯二甲酸(TPA)或苯二甲酸(TPA)和酸酐(anhydride)树脂的混合物组成。
上述二醇(Diol)可以由1,4-丁二醇(1,4-BD)或1,4-丁二醇(1,4-BD)和2-甲基-1,3-丙二醇(MPO)的混合物组成，上述二甲酸(Dicarbonic acid)可以由对苯二甲酸二甲酯(DMT)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和酸酐(anhydride)树脂的混合物组成。
上述多元醇(Polyol)可以包括聚四亚甲基醚二醇(PTMG)、聚乙二醇(PEG)和聚丙烯乙二醇(PPG)中的任意一种或以上。
上述酸酐(anhydride)树脂可以是甲基四氢苯酐(MeTHPA)、甲基六氢苯酐(MeHHPA)、四氢苯酐(THPA)和六氢苯酐(HHPA)中的任意一种或以上。
上述苯二甲酸(TPA)和酸酐(anhydride)树脂的混合物的摩尔比可以是40～99：60～1。
上述对苯二甲酸二甲酯(DMT)和酸酐(anhydride)树脂的混合物的摩尔比可以是40～99：60～1。
在其中一个实施例中，本发明的汽车内外材料的厚度平均可以在1.1-5.2mm的范围内。具体来说，汽车内外材料的厚度可以在1.3-5mm，1.5-4.8mm，2-4.6mm，2.4-4.4mm，2.8-4.2mm，3-4.1mm或3.5-4mm的范围内。当本发明的汽车内外材料的平均厚度在上述范围内时，可以在实现轻量化的同时防止强度和刚性的下降。
在另一个实施例中，本发明的聚酯树脂泡沫层的基重平均可以在300-3000g/m2的范围内。具体来说，上述基重可以在350-2500g/m2、380-2000g/m2、400-1500g/m2、430-1000g/m2、450-950g/m2、480-900g/m2、500-850g/m2、530-800g/m2或550-750g/m2的范围内。本发明的聚酯树脂泡沫层的基重满足上述范围，则可以在满足轻量性的同时提高弯曲强度和弯曲模量，因此在作业时，具有搬运和施工容易的效果。
在其中一个实施例中，本发明的汽车内外材料可以是在聚酯树脂泡沫层的一面或两面依次层积聚酯双轴拉伸薄膜和聚酯纤维层的结构。
在另一个实施例中，上述聚酯树脂泡沫层可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)树脂泡沫层，聚酯双轴拉伸薄膜可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯双轴拉伸薄膜，聚酯纤维层可以包含聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
上述汽车内外材料可以是聚酯树脂泡沫层、聚酯双轴拉伸薄膜、和聚酯纤维层依次层积，不利用粘合物质通过相互热融合或热接合而成的结构。此外，本发明的汽车内外材料可以是在上述聚酯树脂泡沫层和双轴拉伸薄膜之间存在粘合物质或在双轴拉伸薄膜和聚酯纤维层之间存在粘合物质而进行接合的结构。
在其中一个实施例中，还可以包括在聚酯树脂泡沫层和聚酯双轴拉伸薄膜之间、以及聚酯双轴拉伸薄膜和聚酯纤维层之间中的任意一个或以上位置形成的聚酯类粘合树脂层。上述聚酯类粘合树脂层可以是作为二醇(Diol)和二甲酸(Dicarbonic acid)的酯化反应物的硬链段与作为多元醇(Polyol)的软链段的缩聚物，即为聚酯类弹性粘合树脂。
具体来说，当本发明的汽车内外材料还包括介于聚酯树脂泡沫层和聚酯双轴拉伸薄膜之间和/或聚酯双轴拉伸薄膜和聚酯纤维层之间的聚酯类粘合树脂层时，可以是聚酯树脂泡沫层、第一聚酯类粘合树脂层、聚酯双轴拉伸薄膜、第二聚酯粘合树脂层、和聚酯纤维层依次层积而成的汽车内外材料。这种结构的本发明的汽车内外材料，其各层由相同的成分形成，从而可以提高层间接合性，防止剥离，进而具有再生利用容易的优点。
在其中一个实施例中，根据本发明的聚酯双轴拉伸薄膜可以沿纵向(机器方向＝MD)拉伸2-8倍，沿横向(垂直于机器方向＝TD)拉伸1.1-6倍，整体拉伸倍数可以是拉伸1.5-7倍。
具体来说，上述聚酯双轴拉伸薄膜可以是将未拉伸的纤维层在约90-120℃的温度范围内沿纵向(机器方向＝MD)拉伸约2-8倍，在约100-140℃的温度范围内沿横向(垂直于机器方向＝TD)拉伸约1.1-6倍，随后在约220-240℃的温度范围内进行热处理制备而成。当使用这种双轴拉伸薄膜时，可以在不增加本发明的汽车内外材料的厚度的同时实现优秀的耐久性、刚性和强度，因此可以轻量化并且施工容易。
在另一个实施例中，本发明的聚酯双轴拉伸薄膜的厚度平均可以是60-350μm、90-340μm、100-330μm、120-320μm、130-310μm、150-300μm、180-280μm、200-270μm或250μm。当双轴拉伸薄膜的平均厚度在上述范围内时，汽车内外材料的弯曲模量增加，从而可以显著提高刚性。
本发明的汽车内外材料可以是车顶衬里、引流下盖(flow under cover)、发动机室盖、行李箱面板、汽车后窗台板(package tray)、座椅靠背和保险杠中的任意一种或以上。
在其中一个实施例中，上述车顶衬里可以指安装在汽车的顶盖内侧面的车顶衬里板，在此处，依据ASTM D 790，将样品的支撑间距(Span)固定为100mm，在以5mm/min的速度施加弯曲负荷时测量的车顶衬里的弯曲模量(Stiffness)可以是400-3000MPa，具体来说，上述车顶衬里的弯曲模量可以是450-2500Mpa、500-2000Mpa、550-1500Mpa、或700-1000Mpa。将本发明的车顶衬里的弯曲模量控制在上述范围内，则可以确保良好的刚性、防止因物理冲击或力而产生的变形。
在另一个实施例中，根据本发明的引流下盖的弯曲强度(N)可以在100-500N的范围内，该弯曲强度是依据ASTM D 790，将样品的支撑间距(Span)固定为100mm，在以5mm/min的速度施加弯曲负荷时测量的。上述弯曲强度可以在，例如150-500N、200-500N或300-500N的范围内。根据本发明的引流下盖的弯曲强度满足上述范围，因此具有高强度可以在外部的冲击下更加安全。
引流下盖安装在汽车的底面，设置在发动机或变速器和冷却风扇等的底部，其作用是从外部施加的冲击中保护发动机和变速器，在行驶时防止发动机或变速器产生的噪音泄露到外部，同时防止异物从汽车外部进入汽车内部。本发明的引流下盖可以从外部施加的冲击中有效地保护发动机和变速器等，可以满足优秀的耐燃性、强度、吸音性和隔音性等物性，并且具有轻量性，具有节减汽车的燃料费的效果。
在另一个实施例中，根据本发明的发动机室盖的燃烧性可以是，以ISO3795:1989为基准，50mm/min或以下。具体来说，燃烧性的测量如下：准备宽度为100mm、长度为350mm的样品，在样品的一侧端部接触燃烧实验装置的火花15秒，在除去火花后根据下述式1计算燃烧速度。
[式1]
B＝D/T x 60
式1中，B表示燃烧速度(mm/min)，D表示燃烧长度(mm)，T表示燃烧时间(秒)。
在另一个实施例中，根据本发明的行李箱面板的弯曲模量(Flexural modulus)可以在400-30000MPa的范围内，该弯曲模量是依据ASTM D 790，将样品的支撑间距(Span)固定为100mm，在以5mm/min的速度施加弯曲负荷时测量的。在本发明中，行李箱面板指的是在车辆内部区分乘坐区域和行李箱区域的板，上述行李箱面板的弯曲模量具体来说可以是500-30000Mpa、550-25000Mpa、600-20000Mpa、650-10000Mpa、700-5000Mpa、750-4000Mpa、800-3000Mpa或860-1000Mpa，基于此，可以满足进一步提高的刚性。刚性(Stiffness)指的是材料的坚硬程度或结实程度，弯曲模量满足上述范围时，刚性和耐久性得到提高，可以提供因物理冲击或力引起的变形小的行李箱面板。
在另一个实施例中，根据本发明的汽车后窗台板依据ASTM D 570测量的吸水量可以是2％或以下。在此处，汽车后窗台板设置在后排座的后方。具体来说，上述汽车后窗台板作为汽车内外材料，用于支撑后排座，便于乘坐后排座的乘客保管各种配件或文件，并根据需要安装扬声器或芳香剂等功能性配件，因此要求具有优秀的耐久性和耐湿性。具体来说，上述汽车后窗台板的吸水量可以是1.8g/100cm2或以下、1.5g/100cm2或以下、1g/100cm2或以下、0.01-0.5g/100cm2或0.1-0.4g/100cm2。根据本发明的汽车后窗台板的吸水量满足上述范围，因此耐湿性得到提高，板的外部保管容易，即使长时间使用也可以防止耐湿性和强度的下降。
图1至图4分别模式化地示出了本发明的汽车内外材料的截面结构。
图1示出了在聚酯树脂泡沫层(10)上接合纤维层(20)的结构的汽车内外材料(100)的截面图。聚酯树脂泡沫层(10)和纤维层(20)之间不存在粘合层，是热融合或热接合而成的结构。
图2示出的汽车内外材料(200)是聚酯树脂泡沫层(11)、聚酯类粘合树脂层(31)和纤维层(21)依次接合的结构。
图3示出的汽车内外材料(300)是聚酯树脂泡沫层(12)、聚酯双轴拉伸薄膜(42)和纤维层(22)热融合而成的结构。
此外，图4示出的汽车内外材料(400)是聚酯树脂泡沫层(13)、第一聚酯类粘合树脂层(33)、聚酯双轴拉伸薄膜(43)、第二聚酯粘合树脂层(34)和聚酯纤维层(23)依次层积而成的结构。具有这种结构的本发明的汽车内外材料可以在防止整体厚度变厚的同时提高强度和耐久性。
【本发明的实施例】
下文将通过实施例和比较例更具体地说明上述内容，但是本发明的范围不限制于下文公开的内容。
实施例：汽车内外材料的制造
为了制造本发明的汽车内外材料，首先在130℃下干燥聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂100重量份以除去水分，在第一挤出机中混合上述水分被除去的PET树脂和或以上述水分被除去的PET树脂100重量份为基准，1重量份的均苯四甲酸二酐、1重量份的滑石和0.1重量份的Irganox(IRG 1010)，加热至280℃制备树脂熔融物。随后，在第一挤出机中混合比例为5:5的二氧化碳和Pentane作为泡沫剂，以PET树脂100重量份为基准，添加5重量份，随后挤出泡沫制造聚酯树脂泡沫层。制造的聚酯树脂泡沫层的密度为约300kg/m3，厚度为约2mm，基重为约600g/m2。
随后，在上述聚酯树脂泡沫层的两面涂布聚酯类粘合树脂，随后分别粘合厚度为1.5mm的PET无纺布，制造汽车内外材料。
在此处，上述汽车内外材料的总厚度被制成为8mm，泡沫时，调节泡沫剂的量使每单位面积的质量与下表1相同。
【表1】
每单位面积的质量(g/m2)
实施例1 600
实施例2 800
实施例3 1000
比较例1
利用低熔点纤维(low melting fiber，LMF)制造汽车内外材料。在此比较例中，已确定制造的汽车内外材料的厚度为8mm，每单位面积的质量为1200g/m2。
比较例2
在聚氨基甲酸酯泡沫的两面涂布氨基甲酸酯类粘合剂，随后分别粘合PET无纺布，制造汽车内外材料。在此比较例中，已确定厚度为8mm，每单位面积的质量为800g/m2。
实验例1：物性测试
测量上述实施例1至3以及比较例1至2中制造的汽车内外材料的燃烧性、耐热性和耐光性。测量方法记载如下，其结果示于下表2中。
1)弯曲强度测试
在ASTM D 638条件下测量弯曲强度。
2)燃烧性测试
在KS M ISO 9772条件下测量燃烧性。
3)耐光性测试
根据KS R 0021的加速耐光性实验方法测量灰色样卡变化率。
【表2】
参考表2可以确定，根据本发明的汽车内外材料具有优秀的燃烧性和耐光性，并且与比较例相比具有优秀的弯曲强度。
实验例2：尺寸变化率测试
对上述实施例1至3以及比较例1至2中的汽车内外材料进行尺寸变化率测量实验。具体来说，使上述制造的汽车内外材料分别经历苛酷的条件后，通过下述数学式1测量尺寸变化率，其结果示于下表3中，上述苛酷的条件包括：在9091℃的温度条件下放置24小时的步骤；以及在5091℃的温度条件和90％的相对湿度条件下放置24小时的步骤。
[数学式1]
|V1-V0|/V0x 100
上述数学式1中，
V0是暴露于苛酷条件之前的汽车内外材料的体积(mm3)，
V1是暴露于苛酷条件之后的汽车内外材料的体积(mm3)。
【表3】
尺寸变化率(％)
实施例1 0.5
实施例2 0.3
实施例3 0.2
比较例1 6.6
比较例2 8.4
参考表3可以确定，根据本发明的汽车内外材料与比较例相比，具有显著降低的尺寸变化率。基于此可以知道本发明的汽车内外材料的耐久性优秀。
实验例3：吸音和隔音性能测试
测量上述实施例1至3以及比较例1至2中的汽车内外材料的吸音率和降噪率。测量方法记载如下，其结果示于下表4中。
1)吸音率测试
利用KS F 2805混响室法测量0-10000Hz的吸音率，计算NRC(noise reductioncoefficient)值。NRC示出了250HZ、500HZ、1000HZ和2000Hz的吸音率平均值。
2)降噪率测试
利用依据KS F 2862的Apamat测量装置，计算频率1-8000Hz的传递损失值。并且为了比较，比较了8000Hz的传递损失值。
【表4】
吸音率(NRC) 降噪率(dB)
实施例1 0.4 10
实施例2 0.4 15
实施例3 0.4 20
比较例1 0.6 5
比较例2 0.4 8
参考表4，根据本发明的汽车内外材料的降噪率为10-20dB，可以确定与比较例相比更加优秀。
实验例4：泡孔特性测试
测量上述实施例1至3中制造的汽车内外材料的泡孔(cell)大小和泡孔大小的偏差。具体来说，利用SEM拍摄上述汽车内外材料，测量泡孔大小，并测量横向2mm以及竖向2mm内的泡孔大小的偏差。其结果示于下表5中。
【表5】
参考表5，根据本发明的泡沫成形体的泡孔大小为300μm，泡孔大小偏差为5％以下，因而可以确定泡沫的非常均匀。
【工业应用性】
本发明提供可以改善作业环境，耐久性和强度得到提高，并且轻量化的汽车内外材料。

Claims (13)

1.一种汽车内外材料，包括：
聚酯树脂泡沫层；和
形成于所述树脂泡沫层的一面或两面上的纤维层，
且所述汽车内外材料的每单位面积的质量为500-1100g/m2。
2.根据权利要求1所述的汽车内外材料，其特征在于，所述聚酯树脂泡沫层中90％或以上的泡孔是封闭泡孔(DIN ISO4590)。
3.根据权利要求1所述的汽车内外材料，其特征在于，所述聚酯树脂泡沫层的弯曲强度是10N或以上，所述弯曲强度依据ASTM D 790，将样品的支撑间距固定为100mm，在以5mm/min的速度施加弯曲负荷时测量的。
4.根据权利要求1所述的汽车内外材料，其特征在于，依据KS F 2805所测量的吸音率为0.4NRC或以上，依据KS F 2080所测量的传递损失值为10dB或以上。
5.根据权利要求1所述的汽车内外材料，其特征在于，所述汽车内外材料在经历苛酷条件后，满足下述数学式1，所述苛酷条件包括：在9091℃的温度条件下放置24小时的步骤；以及在5091℃的温度条件和90％的相对湿度条件下放置24小时的步骤，
[数学式1]
|V1-V0|/V0x 100≤5％
所述数学式1中，
V0是暴露于苛酷条件之前的汽车内外材料的体积(mm3)，
V1是暴露于苛酷条件之后的汽车内外材料的体积(mm3)。
6.根据权利要求1所述的汽车内外材料，其特征在于，依据KS R 0021的加速耐光性实验，对所述汽车内外材料以126MJ的照射量照射300-400nm波长的光之前和之后，色差变化率小于3％，灰色样卡变化率小于3％。
7.根据权利要求1所述的汽车内外材料，其特征在于，所述聚酯树脂泡沫层的平均厚度为1-30mm，所述纤维层的平均厚度为0.1-10mm。
8.根据权利要求1所述的汽车内外材料，其特征在于，所述聚酯树脂泡沫层是聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂泡沫层，所述纤维层是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维层。
9.根据权利要求1所述的汽车内外材料，其特征在于，所述纤维层由异形截面中空纤维的集合而成，
所述异形截面中空纤维是，以截面形状为基准，由中空部、形状保持部和体积控制部构成，
所述体积控制部具有向与纤维中心相反的方向突出的形状，突出形状的末端部为圆形。
10.根据权利要求1所述的汽车内外材料，其特征在于，所述汽车内外材料还包括介于聚酯树脂泡沫层和纤维层之间的粘合层。
11.根据权利要求10所述的汽车内外材料，其特征在于，所述粘合层是聚酯树脂粘合层。
12.根据权利要求1所述的汽车内外材料，其特征在于，所述汽车内外材料是车顶衬里、引流下盖、发动机室盖、行李箱面板、汽车后窗台板、座椅靠背和保险杠中的任意一种或以上。
13.根据权利要求12所述的汽车内外材料，其特征在于，所述车顶衬里的弯曲模量为400-3000MPa，所述弯曲模量是依据ASTM D 790，将样品的支撑间距(Span)固定为100mm，在以5mm/min的速度施加弯曲负荷时测量的。
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