CZ178097A3 - Samolepící ztužující materiál pro textilní vlákenná rouna - Google Patents

Description

Samolepící ztužující materiál pro textilní vlékenná rouna θ£ΐ23ΐ_techniky

Vynález se týká samolepícího páskového nebo vláknitého ztužovacího materiálus vlastností pojivá pro textilní vlákenná rouna, způsobu jeho výroby, použití ztužujícího materiálu pro výrobu textilních vlákenných roun, takto vyrobená textilní vlákenná rouna jako# i použití těchto textilních vlákenných roun v oblasti automobilismu. P2savadní_stav_technik£

Textilní vlákenná rouna patří v oblasti automobilismu k často používanému konstrukčnímu materiálu se Širokým spektrem vlastností. Například se textilní rouna vázaná fenolickou pryskyřicí používají dlouho mimo jiné pro své tlumící vlastnosti jako materiál pro nosné a obkládané díly / samotné nebo jako sendvičový materiál / v průmyslu výroby automobilů při stavbě osobních a nákladních automobilů. Jako cenově výhodné ploché zboží sloužil tento výrobek nejdříve a výlučně pro polštářování.V novější době se ale tento materiál představil v řadě variant, a je mnohostranně použitelný. 2ejména výhodné jsou ale tvarové díly.

Textilní rouno vázané fenolickou pryskyřicí se dá koupit $'e zdánlivými hustotami 50 až 1000 kg/ /cm^ při tloušíkách 5 až 30 mm. Dá se popsat jako tak zvaná pórovitá kompozice, sestávající ze tří fází / bavlny, vytvrzené fenolické pryskyřice a vzduchu / - konstrukční materiál, jehož profil vlast-2ností se dá modifikovat v širokém rozmezí. Bavlna má formu vláken, fenolická pryskyřice existuje bodová, nebo i ve formě ploché sítě jako druh matrice.

Zvláštním výběrem rounové netkané textilie se může.řídit akustika a pevnost sendvičových materiálů. Obvzláště výhodné materiály pro výrobu textilních netkaných roun jsou vlákenné materiály ztužené skleněnými vlákny nebo zesílené skleněnou mřížkou, 2ejménaí^a^tiiní rouna obsahující pojivá, s výhodou ta, která jsou z bavlněné směsné tkaniny. Tato rouna se slisovávají při zvýšené teplotě na požadovanou pevnost.

Zvláštní vlastnosti a výkonnost této naposledy jmenované skupiny výrobků se vysvětluje na základě chemické a morfologické struktury bavlny, stejně tak jako charakteru duroplastu vytvrzené fenolické pryskyřice, která se obvykle používá jako pojivo bavlny ve směsi s textilním rounem. Další ovlivňující veličiny je tvářitelnost,žehlitelnost bavlny, statická četnost vazných bodů a rovněž laminátový účinek a/nebo plášíóvý účinek molekul pojíva lnoucích podél vláken a tak také vykOndenzovaných .

Bavlna přestojí výrobní proces prakticky bez změny svých fazikálně-chemických vlastnosti. Propůjčuje produktu zvláštní znaky kvality jako například schopnost absorbovat zvuk, dobré mechanické hodnoty pevnosti, rázovou houževnatost a netříštivost v chladu.

-3Obvzláště výhodná pojivá pro rounové netkané textilie jsou vybrány ze souboru fenolformaldehydových pryskyřic, epoxidových pryskyřic,polyesterových pryskyřic,polyamidových pryskyřic,polypropylenu,po-i lyethylenu a/nebo kopolymerů ethylvinylacetátu. Fenolické pryskyřice máji po vy tvrzeni typické vlastnosti duroplastů, které se přenáší na hotový produkt. Textilní rouno se vyrábí z mýkané bavlny a práškové fenolické pryskyřice obvykle suchou cestou. Vytvrzování se provádí buS v topném kanálu nebo přes nevytvrzený polotovar jako mezistupeň v lisu. Pro díly, které se mají používat v prostoru vozidla, se používá vybraná textilie.

V WO 93/23596 Al se popisují formovatelné rounové netkané textilie, u nichž se 40 až 80 % hmotn. prvních termoplastických vláken a druhé termoplastické vlákno vnáší s malou teplotou tání do struktury rouna a směšují se intenzivně s vlákny. Potom se struktura rouna zahřeje na teplotu nad teplotou tání druhých vláken ale pod teplotu tání prvních vláken, aby druhá vlákna zkapalnily za tvorby termo plastické pryskyřice. Struktura rouna textilních vláken se potom slisuje aby pojovová pryskyřice mohla vtéci do dutiny, Čímž se vytlačí vzduch a první vlákna uzavřela. Po ochlazení má struktura snížený obsah vzduchu a nesmršíuje se při přetváření teplem. Při tom je žádoucí, aby se do rounové leikané textilie vnesly dva druhy vláken, což vede často v praxi k tomu, že se dosáhne nehomogenní rozdělení vláken.

Pro vnášení ztužujících prostředků a pojiv je ve stavu techniky navrhováno také použití práško-4vých termoplastických pojiv vedle ztěžujících pro středků, zejména vláken. Toto vnášení práškových pojiv má ale při výrobě rounových netkaných textilií mimořádně velké nedostatky, nebot zde se často lisuje za použití tlaku vzduchu,při kterém se mini málně část pojivové pryskyřice vyfouká z lisu.

Pro vázání pojivové pryskyřice na ztěžující vlákna byla ve stavu techniky navrhována tak zvaná kompozitní vlákna, u nichž jádro vláken a vnějšího pláště mají rozdílné teploty tání. Tak je na příklad možné ,vyrobit kompozitní vlákna,která mají jádro odoln= vůči vysokým teplotám, které je obklopeno nízkotající, zejména termoplastickou pojivovou pryskyřicí. Když se tato vlákna potom přidají k rounovým netkaným textiliím , rounová netkaná textilie se slisuje při teplotě, která je nad teplotou tání nÍ2ko tajícího vlákenného materiálu, ale je nižší než teplota tání jádra ztěžujících vláken, tak se dá získat mimořádně pevné spojení s rounovou netkanou textilií. Výroba takovýchto kompozitních vláken je ale mimořádně nákladná.

Pods

Podle toho je úlohou předloženého vynálezu dát k dispozici cenově výhodný, samolepící páskový nebo vlákenný ztužovací materiál s vlastnostmi pojivá pro rounové netkané textilie. Vhodný ztužovací materiál by měl být vhodný pro použití v rounových netkaných textiliích, zejména pro rounové netkané textilie ,které se používají v rozmanité formě v v oblasti automobilismu.

První forma provedení předloženého vynálezu spočívá tedy v samolepícím páskovém nebo vlákenném ztužovacím materiálu s vlastnostmi pojivá pro rounové netkané textilie, sestávající z laminátů nejméně dvou nebo několika koextrudovaných vrstev z nejméně jednoho materiálu plastu /A/, odolného vůči vysokým teplotám a nejméně jednoho nízkotajícího materiálu plastu /B/.

Samolepící ztužující materiál podle vynálezu je tedy charakterizován nejméně dvouvrstvou strukturou spojení nejméně dvou chemicky a fyzikálně rozdílných materiálů plastů /A/ a /B/ .Podstatný rozdíl mezi materiálem plastu /A/ a materiálem plastu /B/ je v teplotních vlastnostech.

Zatím co je materiál plastu /A/ vybrán ze souboru materiálů odolných vůči vysokým teplotám a tím dodává rounové netkané textilii účinek ztužení, je nízkotájící materiál plastu /B/ vhodný pro své vlastnosti pojivá k tomu , aby vytvořil dobré spojení mezi textilními vlákny , ztužující mi vlákny a samotným materiálem plastu /A/ odolným vůči vysokým teplotám.

Ve výhodné formě provedení předloženého vynálezu je materiál plastu /A/ odolný vůči vysokým teplotám vybrán ze souboru polyethylentereftalátu, polybutylentereftalátu,polyamidů,a silně zesítěných pólyolefinů jako například polyethylenu a/nebo polypropylenu. Rozmezí teplot tání by mělo být s výhodou v teplotním rozfcezí nad 100 °C ,zejména pak nad 150 °C. Obvzláště výhodné jsou teploty nad 300 °C.

-6Nízkotající materiály plastu /B/ mají s výhodou termoplastické vlastnosti. Termoplasty se mohou zpracovávat jak je známo ve změkčeném stavu lisováním,vytlačováním lisem, střikovým odlé* váním nebo jinými formovacími způsoby. Podle předloženého vynálezu se výběr termoplastických materiálů plastů určuje zejména na základě pozdějšího účelu použití rounové netkané textilie. Při tom je třeba se také v podstatě přizpůsobit pozdějšímu zatížení rounové netkané textilie teplotou.Zejména výhodné termoplastické materiály plastu /B/ jsou vybrány ze souboru nízkotajícího vysokotlakého polyethylenu, nízkotlakého polyethylenu,póly propylenu, polystyrenu,polyethylenmethakrylátů , ethylen-vinylacetátu, styrenakrylnitrilu , jejich kopolymerů stejně tak jeko kopolymerů polyamidů a polyesterů. Zejména výhodné jsou při tom na základě příznivých cen hmotové plasty. Rozmezí teplot tání by mělo být s výhodou v rozmezí 70 až 100 °C. zejména pak 70 až 80 °C.

V protikladu ke stavu technikyznémých kompo' žitních vláken u nichž se liší mikroskopické a makroskopické vlastnosti jádra a vnějšího obalu, jsou u ztužujících materiálů podle předloženého vynálezu různé teplotní vlastnosti co se týká vrstev.

Ztužující materiály podle vynálezu se mají používat v o sobě známých rounových netkaných textiliích . Podle toho je žádoucí, aby chování materiálů plastů /A/ a /B/ při tání stejně tak jako chování při tepelném tváření bylo sladěno s těmito numateriály.

i

-7Teplotní vlastnosti různých materiálů pro ztuŽování podle vynálezu se dají obvzláště dobře definovat pomocí rozmezí tání materiálů plastů.Ve smyslu předloženého vynálezu je zejména výhodné,že rozmezí teplot tání materiálů plastů /A/ odolných vůči vysokým teplotám, je nejméně o 50 °C , zejména o 100 °C vyšší, než rozmezí teplot tání nízkotajících materiálů plastů /B/.

Pro dosažení výrazného charakteru ztužení je ve smyslu předloženého vynálezu zejména výhodné, když se průměr a délka samolepících ztužujících materiálů nastaví zvlášf. Zejména výhodné šířky a výšky ve smyslu předloženého vynálezu jsou 20 až 500 ^um, zejména pak 50 až 100 /um. Uvnitř jmenovaného rozmezí se docílí obvzláště dobré vlastnosti ztužení . Stejně tak je výhodné, když se délky samolepících ztužujících materiálů nastaví na rozmezí 2 až 50 mm, Zejména pak na 5 až 20 mm.

Základní koncept předloženého vynálezu vychází od nejméně dvouvrstvé výstavby dvou společně vytlačených materiálů pistů /A/ a /B/, které jsou spolu spojeny zejména bez přídavného lepidla. Stejně tak je ale podle předloženého vynálezu výhodné, když se počet vrstev zvýší. Tak jsou bez dalšího možné vý stavby vrstev ze tří, čtyř, pěti nebo Šesti vrstev stávajících materiálů plastů /A/ a /B/. Zejména výhodná je ve snyslu předloženého vynálezu výstavba celkem třívrstvá, u které se materiály plastů /A/ a /B/ střídají následovně t

Vrstva materiálu plastu /B/ odolného vůči vysokým teplotám je pokryta vrstvou nízkotajícího materiálu plastu /A/ na horní straně a na dolní stra-8ně materiálu plastu /B/ odolného vůči vysokým teplotám. Stejným způsobem je ale také možné pro vést obrácenou stavbu vrstev, u které vrstva materilálu plastu /B/, který taje při nízkých teplotách, je překryta dvěma vrstvami materiálu plastu /B/ odolného vůči vysokým teplotám.Při tom se ztužující prostředek musí při použití zahřát na teplotu ,která dovolí aty nízkotající materiál plastu /A/ vytekl ze sendvičového uspořádání.

Další forma provedení-íipředloženého vynálezu spočívá ve způsobu výroby výše definovaných ztužujících materiálů. Tyto se mohou získat zejména společným vytlačováním nejméně dvou vrstev z materiálu plastu /A/ odolného vůči vysokým teplotám a nízkotajícího materiálu plastu /B/ při teplotě rozmezí skleného přechodu metariálů plastů /A/ a /B/ nebo nad ním a následujícím rozřezání nebo rozvléknění na požadovanou míru pomocí řezného nástroje, lisovacího nástroje nebo úderného nástroje·

Při způsobu podle vynálezu má společné vytlačování různých materiálů plastů /A/ a /B/ zvláání význam. Zjs£Mmr&> vytlač ování nízkotajících materiálů plastů /E/ probíhá zpravidla bez problémů sama od sebe, je vytlačování materiálů plastů /A/ odolných vůči vysokým teplotám , spojeno v praxi často s problény, nebol materiály často při vysoké te plotě sííují nebo se dokonce rozkládají.Podle toho je nutné, aby se podmínky vytlačováni přizpů sobily nutným poměrům , zejména materiálům /plastů /A/ odolným vůči vysokým teplotám.

-9Po výrobě plošného laminátu z materiálů plastů /A/ a /B/ vytlačováním, se potom při dalším pracovním kroku vyrobí samolepící páskový nebo vlákenný ztužující materiál. Výše definované po ěadované míry se mohou získat řezáním, lisováním nebo roztloukáním.

Další forma provedení předloženého vynálezu spočívá tedy v použití výše definovaných samolepících páskových nebo vlákenných ztužujících materiálů pro výrobu rounových netkaných textilií, zejména vlákenných materiálů a bavlněných roun ztužených sklenými vlákny nebo sklelnou mřížkou.Při tom je možná částečná nebo úplná náhrada obvykle používaných pojiv z fenolické pryskyřice.

Rounové netkané textilie podle vynálezu převyšují zvláštními vlastnostmi jako například vysokou tuhostí slisovaného rouna, plastové desky ze známých materiálů plastů stejně tak jako po lypropylenů ztužených sklenými vlákny nebo po dobných materiálů, které mají podobnou hmotnost. Kromě toho. propůjčují akustické vlastnosti,které vyplývají z porozity a stavby vrstev materiálu, materiálům;zvláště vhodnost pro použití v automobilovém průmyslu.

Rounové netkané textilie ve smyslu předloženého vynálezu obsahují s výhodou přírodní vlákna,zejména bavlnu, len,jutu, plátno, ale i umělá vlákna, jako například polybutylentereftaláty,polyethylentereftaláty, nylon 6 , nylon 66, nylon 12,álskosu nebo rayon jako textilní vlákna,popřípadě vedle

I obvyklých pojiv.

-10Druh a množství použitých samolepících páskových nebo vlákenných ztužujících materiálů se v podstatě určuje podle účelu použití rounová netkané textilie. Tak se obecně používá 5 až 50 % hmotn. , zejména pak 20 až 40 % hmotn. samolepícího, páskového a vlákenného ztužujícího materiá. lu. vztaženo na sounovou netkanou textilii,Pro případ, Že se mají použít ještě další obvyklá pojivá v rounové netkané textilii, je ale možné, snížit vhodně množství samolepícího páskového nebo vlákenného ztužujícího materiálu.

Další forma provedení předloženého vynálezu^ se týká způsobu výroby výše definovanéhsounové 'v^1- netkané textilie. Při tom se textilní vlákenné materiály kombinují vhodně se samolepícími páskovými a vlákennými ztužujícími materiály a získají se slisováním při teplotě nad rozmezím tání i:

nízkotajícího materiálu plastu /A/ , ale pod rozmezím rozkladu materiálu plastu /A/ odolného vůči vysokým teplotám. Obvzláště výhodné je ve smyslu předloženého vynálezu rozmezí teplot 120 až 250 °C, zejména pak ISO až 250 °C, neboí až dosud ve stavu technikypoužívané rounové netkané textilie se lisují při takovéto teplotě. V tomto teplotním rozmezí sílují určité materiály, takže vznikne obzvláště pevné spojení.

Sendvičové materiály podle vynálezu se mohou tak jak jsou používat v oblasti automobilismu.Kromě toho je ale ve smyslu předloženého vynálezu také vhodné, když se tyto opatří dekoračními vrstvami , například kobercovými potahy.

-11Další forma provedení předloženého vynálezu spočívá ve zvláštním použití výše definovaného sendviče v oblasti automobilismu. Zejména výhodné jsou sendviče podle vynálezu k akustickému tlumení v oblasti kapoty motoru, čelní stěny /oboustranně/, tunelu, dveří, střechy, nožního prostoru a větracího kanálu, stejně tak jako pro.samonosnou bázi pro vnitřní obložení, zejména pro kryt y armatur, obložení tunelu, obložení dveří,obložení opěradel a kryt rezervního kola stejně tak jako pro díly s dvojí funkcí, zejména jako strop střechy, odkládací plato, vložku, rohož prostoru kufru a obložení skříně razníku kola.

Claims (8)

1. P. ATENTOvtí NÁROKY

   4-p~ v ř ΐ ··

   1. Samolepící ztužující materiál pro textilní vlákenná rouna ve formě pásků nabó vláken,s vlastnostmi, pojivá, . sestávající z laminátů nejméně dvou., nebo několika'vytlačených vrstev z nejméně jednoho . . . 4 materiálů plastu /A/ odolného vůči vysokým teplotám s>

   a nejméně jednoho nízkotajícího materiálu plastu /B/.
2. 2. Samolepící ztužující materiál podlé· nároku 4!

   1, v y z n a č u j í c í setím, žě mate- || riál plastu /A/ odolný vůči vysokým teplotám, je fj vybrán ze. souboru polyethylentereftalátů, pólybútylentereftalátů, polyamidů a vysoce zesítěných póly- J olefinů jako například polyethylenů a/nebo polypro- , J j·* pylenu. tí ,, ...··,.. . . ¹ r - * _:-1f
3. 3. Samolepící ztužující materiál podle nároku /'/

   1, vyz n a č u j í c í s e t.fm , že nízkotající materiál plástu /B/ mé- termoplastické, vlast-.

   nosti a je vybrán ze jména ze souboru vysokotlakého polyethylenu, nízkotlakého póly ethylenu, polypropylenu, polystyrenu, polymethylmethakrylátu, etylenvinylacetátů, styrenakrylonitrilu, jejich kopolymerů,jakož i kopolymerů polymidu a polyesterů.
4. 4. Samolepící ztužující materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 3 , vyznačující se tím, Že oblast 'teplot tání materiálu plas- tu /A/' odolného vůči vysokým teplotám je minimálně :

   o 50 °C, zejména pak o 100 °C vyiší než přechodová oblast tání nízkotajících materiálů plastu /B/. ,'í ‘

   2«·· ·* ·· • · * • ♦· • · · · · • · · • » · *
5. 5. 'Samolepící ztužující materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 4 se šípkou s výškou-20 až 500 um , zejména pak 50 až 100 um.
6. 6. Samolepící ztužující materiál podle jednoho nebo několika nároků. 1 az 5 s dálkou 2 až. 50 mm.
7. 7. Samolepící ztužující materiál podle jednoho, nebo několika nároků 1 až 6, sestávající z trojvrstváho sledu vrstev /A/-/B/-/Á/ nebo /B/-/A/-/B/. *
8. 8. Způsob výroby' samolepících páskových nebó ' ’ •vlákenných ztuŽujících materiálů podle jednoho nebo několika nároků'1' až 7 společným,vytlačováním mini, málně/dvou nebo několika vrstev z nejméně jednoho materiálu plastu /A/ odo.lného .vůči vysokým teplotám a nejméně jednoho nízkotajícítio materiálu plastu /B/ a následným rozřezáním, nebo roz vlákněním na poěado vany-rozměr, pomocí řezných'nástrojů,lisovacích ná . strojů-nebo :rozbíjecích nástrojů.

   /. . i. .Použití samolepících ztuŽujících.materiálů podle jednoho nebo několika'nároků 1 až 7 pro výrobu, + ' f rounových netkaných textilií, zejména ztužených skelnými vlákny nebo vlákenných materiálů ztužených skleněnou mřížkou a bavlněných'roun.