CZ293370B6

CZ293370B6 - Způsob vytváření výrobků, zejména umělé kůže

Info

Publication number: CZ293370B6
Application number: CZ19984160A
Authority: CZ
Inventors: Paolo Cittadini; Giuseppe Luisetti
Original assignee: Industrie Ilpea S. P. A.
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1997-05-02
Publication date: 2004-04-14
Also published as: PL182640B1; CA2257385A1; DE69716734T2; WO1997048537A1; EP0907477A1; AU2893397A; EP0907477B1; DE69716734D1; ITMI961247A0; BR9709909A; BG64084B1; NO985873L; HU223428B1; HUP9903038A2; PT907477E; US6190587B1; TR199802653T2; ITMI961247A1; HUP9903038A3; BG102989A

Abstract

Způsob vytváření výrobků, zejména umělé kůže, s alespoň jednou expandovanou vrstvou z termoplastického, teplem tvrditelného nebo elastomerního materiálu, spočívá v tom, že se dvoustupňovým odléváním vrstev formuje první vrstva (1) kampaktního materiálu, představující exponovanou vnější vrstvu konečného výrobku, na této první vrstvě (1) se formuje druhá vrstva (2) expandovatelného materiálu prostřednictvím dalšího tváření, dokončuje se tepelné zpevnění vrstev (1, 2) prostřednictvím gelovatění a expandování druhé vrstvy (2), přičemž k takto vytvořenému vrstvenému materiálu se připojí podklad (7) z tuhého materiálu. Meziprostor (6) mezi vnější plochou druhé expandované vrstvy (2) a podkladem (7) se vyplňuje expandovatelným lepidlem, přičemž meziprostor (6) má proměnlivé rozměry v důsledku nepravidelností (3) na vnější ploše druhé expandované vrstvy (2) a/nebo nedokonalostí na podkladu (7).ŕ

Description

Způsob vytváření výrobků, zejména umělé kůže

Oblast techniky

Vynález se tyká způsobu vytváření výrobků, zejména umělé kůže, s alespoň jednou expandovanou vrstvou z termoplastického, teplem tvrditelného nebo elastomemího materiálu.

Dosavadní stav techniky

V patentovém spise EP 821 643 je popisován způsob tvarování výrobků z imitace kůže nebo podobných výrobků s alespoň jednou expandovanou vrstvou z termoplastického, teplem tvrditelného nebo elastomemího materiálu, který zahrnuje následující etapy: vytváření vyléváním formy první vrstvy kompaktního materiálu, představující exponovanou vnější vrstvu konečného výrobku, vytváření na první vrstvě druhé vrstvy expandovaného lehčeného pěnového materiálu prostřednictvím dalšího vylévání formy, dokončení tepelného zpevnění uvedených vrstev prostřednictvím gelovatění, a expandování druhé vrstvy s pomocí vhodných prostředků za účelem dosažení předem stanovených tlouštěk a tvarů expandované vrstvy, přičemž k takto vytvořenému vrstvenému materiálu se připojí opěra z pevného materiálu, popřípadě naplněného výztužnými vlákny, přičemž vhodné prostředky pro dosažení předem stanovených tlouštěk a tvarů expandované vrstvy sestávají buď z protiformy, nebo z využití uvedené opery z pevného materiálu.

Jak je podrobně vysvětleno ve shora citovaném patentovém spise EP 821643, jsou finální výrobky, vyrobené příslušným způsobem, vhodné zejména pro vnitřní vybavení motorových vozidel, například pro takové části, jako jsou přístrojové desky, ovládací panely, víka či poklopy jednotlivých oddělení a jiné podobné předměty, pro které je vyžadován vzhled, který by se pokud možno co nejvíce blížil přírodní kůži.

Jak je popsáno ve shora uvedeném patentovém spise EP 821643, představuje předmětný způsob výrazný pokrok zejména v porovnání s dosud známými způsoby výroby takových předmětů, vyráběných pomocí tepelného tvarování kalandrovaných plátů, popřípadě laminovaných expandovanou vrstvou.

V tomto ohledu pak u dosud známých způsobů přítomnost napjatých částí, u nichž dochází při tuhnutí k určitému pnutí, způsobuje vážné problémy se smršťováním s následujícím popraskáním či dokonce rozbitím v horkém prostředí, zejména v těch oblastech, které jsou v automobilech vystaveny přímému slunečnímu záření, jako je například horní povrch přístrojové desky.

Sklon předního ochranného skla pod příliš ostrým úhlem, který je v souladu s posledními módními trendy, nadále tento problém zhoršuje, neboť dochází k tomu, že teploty, kterým jsou tyto vnitřní části vozidla vystaveny, často při slunečním záření přesahují 100 °C.

Imitace kůže, vyrobená způsobem podle shora uvedeného patentového spisu EP 821 643, přičemž tento způsob v podstatě využívá tváření vyléváním formy neboli tváření zvratným výklopným litím, odstraňuje shora uvedené nedostatky.

Přestože předmět tohoto shora uvedeného patentového spisu EP 821643 představuje podstatný pokrok, bylo při praktickém uplatňování daného způsobu zjištěno, že někdy může docházet k vadám imitace kůže, vyrobené tímto způsobem, a to v podstatě za podmínky, že v uvedené etapě, zahrnující řízení, a regulaci tloušťky a tvaru expandované vrstvy, přičemž tato etapa je rovněž známa jako etapa tvarování povrchu pro expandovanou vrstvu, nemůže být vždy dosaženo jednotného a pravidelného povrchu, takže v následující etapě, zahrnující přilepení na podložku, a to obvykle s pomocí lepidla, může docházet ke vzniku nespojitých bodů nebo oblastí mezi

-1 CZ 293370 B6 vnitřním povrchem expandované vrstvy a vlastní podložkou, které potom vrstva lepidla není schopna kompenzovat.

K tomu může docházet v případě každé dutiny nebo vypukliny či výčnělku v povrchu expando5 váné vrstvy, takže jsou následně vytvářeny dutiny nebo pahrbky na expandované vrstvě nebo na podkladovém povrchu, které jsou pak nevyhnutelně přenášeny na exponovány vnější povrchová plocha umělé kůže.

To znamená, že zamýšlený esteticky efekt je zcela anulován, neboť uvedené dutiny a výčnělky, 10 přenášené z vnitřku vrstvené struktury na exponovaný vnější povrch umělé kůže, jsou okamžitě viditelné.

K obdobným vadám může dojít tehdy, pokud jsou nedostatky namísto na expandovaném vrstveném povrchu přítomny na vlastní pevné podložce, nebo pokud jsou přítomny na obou povrcho15 vých plochách.

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je zejména vyřešit shora uvedený problém.

Předmět tohoto vynálezu tedy v podstatě navrhuje vylepšení způsobu, popsaného v patentovém spise EP 821 643 téhož přihlašovatele.

Shora uvedeného úkolu a ještě i dalších výhod, které budou patrny z následujícího popisu, bylo v souladu s předmětem tohoto vynálezu dosaženo tím, že byl vyvinut způsob vytváření výrobků,. zejména umělé kůže, s alespoň jednou expandovanou vrstvou z termoplastického, teplem tvrditelného nebo elastomemího materiálu, přičemž se dvoustupňovým odléváním vrstev formuje první vrstva kompaktního materiálu, představující exponovanou vnější vrstvu konečného výrob30 ku, na této první vrstvě se formuje druhá vrstva expandovatelného materiálu prostřednictvím dalšího tváření, dokončuje se tepelné zpevnění vrstev prostřednictvím gelovatění a expandování druhé vrstvy, přičemž k takto vytvořenému vrstvenému materiálu se připojí podklad z tuhého materiálu, přičemž se meziprostor mezi vnější plochou druhé expandované vrstvy a podkladem vyplňuje expandovatelným lepidlem, přičemž meziprostor má proměnlivé rozměry v důsledku nepravidelností na vnější ploše druhé expandované vrstvy a/nebo nedokonalostí na podkladu.

Vhodným expandovatelným lepidlem je dvousložkový polyuretan. V každém případě je možné aplikovat vrstvu expandovatelného lepidla, které je slučitelné s příslušnými materiály, které mají být spojovány. Expandovatelný materiál lepidla může být používán buď jako takový, nebo 40 společně s vhodnými adhezními promotory.

V souladu s dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl dále rovněž vyvinut způsob vytváření výrobků, zejména umělé kůže, s alespoň jednou expandovanou vrstvou z termoplastického, teplem tvrditelného nebo elastomemího materiálu, přičemž se dvoustupňovým odléváním vrstev 45 formuje první vrstva kompaktního materiálu, představující exponovanou vnější vrstvu konečného výrobku, na této první vrstvě se formuje druhá vrstva expandovatelného materiálu prostřednictvím dalšího tváření, dokončuje se tepelné zpevnění vrstev prostřednictvím gelovatění a expandování druhé vrstvy, přičemž vnější plocha expandované druhé vrstvy obsahuje nepravidelnosti, načež k takto vytvořenému vrstvenému materiálu se připojí podklad z tuhého materiálu 50 prostřednictvím formování podkladu přímo na vnější plochu expandované druhé vrstvy ve vhodné formě, a to například odléváním nebo tlakovým vstřikováním za účelem zachování mechanických vlastností expandované vrstvy.

-2CZ 293370 B6

U tohoto provedení je umělá kůže umístěna do vstřikovací nebo odlévací formy, jejíž profil je totožný s profilem konečného výrobku, načež je pevný podklad vytvarován na umělé kůži ve formě, připravené tímto způsobem, a to za účelem získání finálního výrobku.

Podklad z tuhého materiálu se s výhodou vytváří litím nebo vstřikováním na vnější povrch expandované druhé vrstvy v příslušné formě.

Formování podkladu se s výhodou provádí s pomocí termoplastické, teplem tvrditelné nebo elastomemí pryskyřice, vyztužené plnivem.

Při formování podkladu z tuhého materiálu se s výhodou umístí vrstva vhodného výztužného materiálu na vnější povrch expandované druhé vrstvy a poté se provádí tvarování s pomocí vhodné pryskyřice.

Pro vytváření podkladu z tuhého materiálu se s výhodou použije dvojice forem, přičemž forma, do které má být umístěn vrstvený materiál, je opatřena pohyblivými prostředky pro udržování ve správné poloze, zejména v oblastech vybrání.

Dokončování tepelného zpevnění vytvořených vrstev prostřednictvím gelovatění a expandování druhé vrstvy se s výhodou provádí s použitím vhodných prostředků pro dosažení předem stanovených tlouštěk a tvarů expandované druhé vrstvy.

Termoplastické, teplem tvrditelné nebo elastomemí materiály, vhodné pro tváření vyléváním formy pro výrobu umělé kůže nebo podobných výrobků, mohou být voleny ze širokého okruhu pryskyřic v práškové nebo v kapalné formě.

Druhá vrstva expandovatelného materiálu obsahuje expanzní činidla, jako je azodikarbonamid, kyselý uhličitan sodný (jedlá soda), kyselina citrónová a podobně.

Uvedená první vrstva může být vytvořena jako jednobarevná nebo jako dvoubarevná či vícebarevná, a to například s využitím způsobů zejména podle patentových spisů EP 476 742 nebo WO 94/12331.

Pro tvarování pevné opěry jsou zejména vhodné expandované nebo neexpandované pevné nebo polopevné teplem tvrditelné materiály, jako jsou polyuretany, polyestery, epoxydové pryskyřice a podobné materiály, které mohou byt popřípadě vyztuženy plnivy ze skelných vláken, z uhlíkatých vláken, z polyaramidových vláken nebo z vláken s podobnými charakteristikami, přičemž tato vlákna mohou popřípadě vytvářet vrstvu, která může být do materiálu vložena.

U provedení předmětu tohoto vynálezu, zahrnujícího odlévání podkladu přímo na umělou kůži ve formě, jsou zejména vhodné pryskyřice, které jsou při okolní teplotě kapalné, a které je možno za studená vstřikovat nebo odlévat.

Přehled obrázků na výkresech

Charakteristické znaky a výhody předmětu tohoto vynálezu bude možno lépe seznat z následujících praktických příkladů jeho provedení, popsaných zde s odkazy na přiložené výkresy, kde:

obr. 1 znázorňuje pohled v řezu na spojené materiály podle prvního provedení předmětu tohoto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje pohled v řezu na druhé provedení předmětu tohoto vynálezu; a

-3 CZ 293370 B6 obr. 3 znázorňuje pohled v řezu na konečný finální výrobek, vyrobený způsobem podle obr. 2.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn pohled v řezu na výrobek, obsahující umělou kůži a sestávající z první vrstvy 1 kompaktního materiálu, například z PVC, a z druhé vrstvy 2 expandovatelného lehčeného pěnového materiálu, docílené tvářením vyléváním formy expandovatelným materiálem PVC.

Umělá kůže, sestávající z vrstvené struktury, je vyráběna například způsobem podle shora uvedeného patentového spisu EP 821 643 téhož přihlašovatele.

Jak je znázorněno na obr. 1, tak volná povrchová plocha expandované druhé vrstvy 2 obsahuje nepravidelnosti 3, jako jsou například prohlubně, způsobené například v důsledku prováděcích nedostatků ve tvarovací etapě této povrchové plochy expandované vrstvy během jejího odlévání, například v důsledku nepravidelností v profilu protiformy, použité pro toto tvarování.

A konečně je na obr. 1 znázorněn pevný podklad 7, například ze zesíleného či vyztuženého termoplastického nebo teplem tvrditelného materiálu, vhodný pro připojení k vrstvené struktuře prostřednictvím lepidla.

Na obr. 1 je rovněž znázorněn meziprostor 6 mezi vnější povrchovou plochou druhé expandované vrstvy 2 a pevným podkladem 7, přičemž v tomto meziprostoru 6 je uloženo lepidlo pro připevnění pevného podkladu 7 k vrstvené struktuře.

Jak lze na obrázcích vidět, nemá tento meziprostor 6 pravidelné rozměry, neboť jeho tvar se· příslušně mění v důsledku shora uvedených okolností a nepravidelností na vnější povrchové ploše expandované druhé vrstvy 2.

U provedení podle obr. 1 je meziprostor 6 vyplněn expandovatelným lepidlem, například dvojsložkovým polyuretanem, který při uložení do meziprostoru 6 mezi druhou vrstvu 2 a pevný podklad 7 začne expandovat, takže vyplní každý možný meziprostor mezi materiálem pevného podkladu 7 a expandovanou druhou vrstvou 2.

Vrstva expandovatelného lepidla je uložena do meziprostoru 6 umístěním pevného podkladu 7 a vrstvené struktury do lisovacího systému, například mezi formu a protiformu, které jsou schopny vyvíjet tlak, požadovaný pro lepení a pro způsobení expandování lepidla, takže toto lepidlo efektivně vyplní každý minimální meziprostor mezi druhou vrstvou 2 a pevným podkladem 7, aby bylo dosazeno požadovaného technického účinku.

Na obr. 2 a na obr. 3 je znázorněno odlišné provedení způsobu podle tohoto vynálezu, u kterého byla umělá kůže, sestávající z první vrstvy 1 a z expandované druhé vrstvy 2, získána tvářením vyléváním formy, stejně jako tomu bylo u řešení, popisovaného ve shora uvedeném patentovém spise EP 821 643, avšak bez jakékoli tvarovací operace na volné povrchové ploše expandované druhé vrstvy 2, to znamená bez uplatňování jakýchkoliv prostředků pro řízení a regulaci tloušťky a tvaru.

V tomto ohledu lze na obr. 2 a na obr. 3 vidět, že volná povrchová plocha expandované druhé vrstvy 2 má naprosto nepravidelný tvar. Takto získaná umělá kůže, sestávající z vrstvené struktury, je umístěna do forem 8 a 14.

-4CZ 293370 B6

První forma 8 je vhodně opatřena zatažitelnými tlakovými prostředky, sestávajícími například z pístů 9, kluzně uložených ve válcích 10, které jsou zejména vhodné pro stlačování podkosu 11, která se obvykle u vrstvených výrobků vyskytují.

Profil první formy 8 tak přesně odpovídá profilu konečného výrobku. Tato první forma 8 může být opatřena ústrojími pro udržování umělé kůže ve správném tvaru, jako jsou například otvory pro podtlak a podobně.

V oblastech podkosu 11 pak kompresní systémy, sestávající z pístů 9, působí tak, že operativně udržují daný výrobek ve správném tvaru během jeho formování v těchto oblastech podkosu j_l.

Na rozdíl od shora uvedeného je druhá forma 14 naopak typickou poloformou, opatřenou kanálky 12 pro vstřikování plastického materiálu při vytváření pevného podkladu 7, nebo při použití jako licí formy.

Při uzavření je celková forma vytvářena první formou 8 a druhou formou 14, přičemž zde mezi spodní povrchovou plochou druhé formy 14 a volnou povrchovou plochou expandované druhé vrstvy 2 zůstává meziprostor 4, kopírující tvar pevného podkladu 7, který má být formován.

Na obr. 2 je znázorněna celá tvářecí forma pro pevný podklad v její uzavřené provozní poloze.

Daný postup v podstatě zahrnuje nejdříve otevření celé formy, umístění vrstvené struktury na první formu 8 s písty 9 v jejich klidové poloze, to znamená v poloze zatažené ve válcích 10, a poté uvedení těchto pístů 9 do činnosti za účelem dosažení jejich kompresní polohy, znázorněné na obr. 2.

V tomto okamžiku může být za účelem vyztužení tvarovaného podkladu umístěna do meziprostoru 4, zbývajícího mezi první formou 8 a druhou formou 14, vrstva například netkané textilie ze skelných vláken.

Celá forma je uzavřena umístěním druhé formy 14 do polohy, znázorněné na obr. 2. Poté je do formy vstřikována nebo vlévána pryskyřice, například dvousložková teplem vytvrditelná pryskyřice, načež je očekáváno její zesítění.

Písty 9 jsou opět zataženy do klidové polohy ve válcích 10, druhá forma 14 je zvednuta a hotový kus je vyjmut, což je znázorněno na obr. 3, kde je vyobrazen hotový výrobek, sestávající z pevného podkladu 13, z expandované mezilehlé druhé vrstvy 2 a z exponované vnější první vrstvy L

Jak je znázorněno na obr. 3, je zde opět v tomto případě dosaženo naprostého a úplného zaplnění každého možného případného meziprostoru mezi volnou povrchovou plochou druhé vrstvy 2 a pevným podkladem 13. přičemž tento pevný podklad 13 je ve skutečnosti vytvořen odléváním a nezbytně tak sleduje vzor vnitřní povrchové plochy expandované druhé vrstvy 2.

Jak již bylo řečeno, je možno namísto použití jako výztuhy vrstvy vhodného materiálu, jako například netkané textilie, použít pryskyřici pro vstřikování nebo odlévání, která obsahuje výztužnou či zpevňující náplň.

Jak je zcela zřejmé ze shora uvedených příkladů a z příslušného popisu, není již nadále nutné používat způsobu, popsaného ve shora uvedeném patentovém spise EP 821 643, za účelem dosažení pravidelné a jednotné volné povrchové plochy expandované vrstvy, neboť způsob podle tohoto vynálezu vede v každém případě k celkovému a úplnému vyplnění každého jednotlivého meziprostoru, který může vzniknout mezi pevným podkladem a povrchovou plochou expandované vrstvy.

-5CZ 293370 B6

Pokud není u expandovaného výrobku vyžadováno, aby jeho tloušťka byla předem stanovena, potom v porovnání se způsobem podle shora uvedeného patentového spisu EP 821 643 může být tvarovací etapa, zahrnující nastavení a regulování tvaru volné povrchové plochy expandované vrstvy, vynechána.

To neznamená, že uvedená etapa nesmí být ve skutečnosti prováděna, nýbrž to znamená, že není nutno věnovat zvláštní pozornost dosažení perfektního stavu volné povrchové plochy expandované vrstvy. Tato etapa může být zejména prováděna tehdy, pokud způsob podle tohoto vynálezu počítá s využitím expandovatelného lepidla či adhezivního prostředku.

Jako nadbytečné se však může jevit využívání této tvarovací etapy tehdy, pokud je předmět tohoto vynálezu využíván u zařízení, zahrnujícího odlévání pevného podkladu přímo na expandovanou vrstvu, pokud není vyžadována předem stanovená tloušťka expandovaného výrobku.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob vytváření výrobků, zejména umělé kůže, s alespoň jednou expandovanou vrstvou z termoplastického, teplem tvrditelného nebo elastomemího materiálu, vyznačující se t í m, že se dvoustupňovým odléváním vrstev formuje první vrstva (1) kompaktního materiálu, představující exponovanou vnější vrstvu konečného výrobku, na této první vrstvě (1) se formuje druhá vrstva (2) expandovatelného materiálu prostřednictvím dalšího tváření, dokončuje se tepelné zpevnění vrstev (1, 2) prostřednictvím gelovatění a expandování druhé vrstvy (2), přičemž k takto vytvořenému vrstvenému materiálu se připojí podklad (7) z tuhého materiálu, přičemž se meziprostor (6) mezi vnějším povrchem druhé expandované vrstvy (2) a podkladem (7) vyplňuje expandovatelným lepidlem, přičemž meziprostor (6) má proměnlivé rozměry v důsledku nepravidelností (3) na vnějším povrchu druhé expandované vrstvy (2) a/nebo nedokonalostí na podkladu (7).
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že expandovatelným lepidlem je dvousložkový polyuretan.
3. Způsob vytváření výrobků, zejména umělé kůže, s alespoň jednou expandovanou vrstvou z termoplastického, teplem tvrditelného nebo elastomemího materiálu, vyznačující se t í m, že se dvoustupňovým odléváním vrstev formuje první vrstva (1) kompaktního materiálu, představující exponovanou vnější vrstvu konečného výrobku, na této první vrstvě (1) se formuje druhá vrstva (2) expandovatelného materiálu prostřednictvím dalšího tváření, dokončuje se tepelné zpevnění vrstev (1, 2) prostřednictvím gelovatění a expandování druhé vrstvy (2), přičemž vnější plocha expandované druhé vrstvy (2) obsahuje nepravidelnosti (3), načež k takto vytvořenému vrstvenému materiálu se připojí podklad (13) z tuhého materiálu prostřednictvím formování podkladu (13) přímo na vnější plochu expandované druhé vrstvy (2) ve vhodné formě (8, 14).
4. Způsob podle nároku 3, v y z n a č u j í c í se t í m, že podklad (13) z tuhého materiálu se vytváří litím nebo vstřikováním na vnější povrchovou plochu expandované druhé vrstvy (2) v příslušné formě.
5. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že formování podkladu (13) se provádí s pomocí termoplastické, teplem tvrditelné nebo elastomemí pryskyřice, vyztužené plnivem.
6. Způsob podle nároku 3, v y z n a č u j í c í se tím, že při formování podkladu (13) z tuhého materiálu se umístí vrstva vhodného výztužného materiálu na vnější povrchovou plochu expandované druhé vrstvy (2) a poté se provádí tvarování s pomocí vhodné pryskyřice.
7. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že pro vytváření podkladu (13) z tuhého materiálu se použije dvojice forem (8, 14), přičemž forma (8), do které má být umístěn vrstvený materiál, je opatřena pohyblivými prostředky pro udržování ve správné poloze, zejména v oblastech podkosu (11).
8. Způsob podle nároků 1 a3. vyznačující se tím, že dokončování tepelného zpevnění vytvořených vrstev prostřednictvím gelovatění a expandování druhé vrstvy (2) se provádí s použitím vhodných prostředků pro dosažení předem stanovených tlouštěk a tvarů expandované druhé vrstvy (2).