DE69301984T2 - Das Beschlagen verhindernde Beschichtung - Google Patents
Das Beschlagen verhindernde BeschichtungInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Überzug für einen Träger mit der Fähigkeit zur Adsorption flüchtiger Komponenten und insbesondere einen Überzug zur Verhinderung eines Beschlagens der Scheiben in Kraftfahrzeugen. Ferner betrifft die Erfindung ein Beschichtungsgemisch zur Bildung des Überzugs. Schließlich betrifft die Erfindung auch noch ein antistatisch ausgerüstetes textiles Material.
- In modernen Automobilen werden im Inneren große Volumina an Kunststoffen verwendet. Dies bietet Anlaß für ein als "Ausdunstungsbeschlag" bezeichnetes Phänomen. Darunter ist die durch Ablagerung von Kondensaten auf der Scheibenoberfläche hervorgerufene Verminderung der Sicht durch die Scheiben eines Kraftfahrzeugs zu verstehen.
- Die Kondensate rühren von aus im Inneren benutzten Kunststoffen oder Harzen ausdampfenden flüchtigen Komponenten her.
- Diese Kunststoffe können in zahlreichen verschiedenen Formen vorliegen. Die flüchtigen Komponenten können je nach der Art des Kunststoffs und seiner Verarbeitung zu Bauteilen stark variieren.
- So können beispielsweise Abdeckungen auf Kraftfahrzeugsitzen, Türen oder Säulen, Teppiche und dergl. restliche Garnspinngleitmittel, Web- und/oder Wirkgleitmittel, Antistatik-Ausrüstungen, Weichmacher und dergl. enthalten. Bei diesen flüchtigen Komponenten kann es sich insbesondere beispielsweise um Mineralöle, Alkylenoxidkondensate von Fettsäuren (als Gleitmittel verwendet), Alkalisulfonate, Fettalkoholethylenoxidkondensate, organische Ester und Polyethylenemulsionen (als antistatische Mittel verwendet) handeln.
- Plastikschaumstoffe werden üblicherweise beispielsweise in Sitzen oder Polsterungen für Auskleidungen verwendet. Aus dem Schaumstoff ausdampfende flüchtige Komponenten können beispielsweise aus niedrigmolekularen Polymeren und Lactonen bestehen.
- Es ist übliche Praxis&sub1; als Abdeckmaterial auf beispielsweise Türkörper, Säulen oder Trägern, Armaturenbrettern und dgl. Polyvinylchloridzu verwenden. In der polymerisierten Polyvinylchloridkomponente verbleiben Plastifizierungsmittel, wie Di-2-ethylhexylphthalat oder Phthalate linearer Alkohole und bilden eine Quelle flüchtiger Komponenten.
- Andere Quellen flüchtiger Komponenten sind zum Verbinden der Auskleidungen und dergl. verwendete Klebstoffe.
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Überzugs, der die durch Verflüchtigung flüchtiger Komponenten in in einem Kraftfahrzeuginneren verwendeten Kunststoffmaterialien oder Harzen verursachte Schleier- oder Nebelbildung zu verhindern oder merklich zu vermindern vermag.
- Gegenstand einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Überzug für einen Träger, wobei der Überzug einen festen Adsorptionsmittelbestandteil und ein Bindemittel zum Befestigen des Adsorptionsmittelbestandteils an dem Träger umfaßt, der Adsorptionsmittelbestandteil Aktivkohle beinhaltet, die Aktivkohle 20 bis 90 Gew.-% des an dem Träger haftenden Überzugs ausmacht und die Aktivkohle einen meso-porigen Kohlenstoff 1 der mindestens 40 Gew.-% des Gesamtgewichts der Aktivkohle ausmacht, enthält.
- Die Aktivkohle macht zweckmäßigerweise 50 bis 90, vorzugsweise 50 bis 80 Gew.-% des Überzugs aus.
- Vorzgusweise besteht das Bindemittel aus einem natürlichen oder synthetischen Polymer oder Copolymer mit Klebeeigenschaften. Das Polymer oder Copolymer kann in dem Überzug polymerisieren oder aushärten, braucht es aber nicht.
- Als Bindemittel geeignete Polymere sind beispielsweise Acrylharz, Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid, Polyacrylnitril, Styrol/Butadien-Kautschuk oder Polyurethan oder Copolymere solcher Polymerer.
- Zur Verhinderung oder Verminderung eines Ausdunstungsbeschlags in einem Kraftfahrzeug kann der Träger aus irgendeinem im Kraftfahrzeuginneren vorhandenen geeigneten Bauteil, das dann mit dem erfindungsgemäßen Überzug versehen wird, bestehen. Vorzugsweise wird der Überzug auf eine Innenfläche des Kraftfahrzeugbauteils appliziert, wobei die Deckfläche des Bauteils vorzugsweise permeabel ist. Der Überzug selbst ist vorzugsweise ebenfalls permeabel, damit die flüchtigen Komponenten adsorbiert werden können.
- Vorzugsweise besitzt der zu beschichtende Träger im Kraftfahrzeuginneren eine große Oberfläche. Folglich besteht das den Träger bildende bzw. festiegende Kraftfahrzeugbauteil vorzugsweise aus einer Auskleidung, z.B. Dach- oder Türsäulenauskleidung oder dem Sitz oder einem Teppich(boden). Im Falle einer Sitzauskleidung kann der Überzug auf das Abdeckmaterial, die Innenwattierung oder den Schaumstoff appliziert werden. Der Überzug eines Bauteils großer Oberfläche ermöglicht eine rasche Adsorption flüchtiger Komponenten.
- Die Wahl eines geeigneten Bindemittels kann von der Natur des Trägers abhängen. So wird vorzugsweise für einen auf ein Sitzstoffgewebe oder einen Sitzschaumstoff zu applizierenden überzug ein elastisch flexibles Polymer, wie Polyurethan, verwendet.
- Der Aktivkohlefüllstoff kann auch einen Kohlenstoff mit vornehmlich Mikroporen, einen Kohlenstoff mit vornehmlich Meso- Poren und/oder einen Kohlenstoff mit vornehmlich Makroporen enthalten.
- Für diese Beschreibung weisen Mikroporen eine Porengröße unter 1 nm, Meso-Poren eine Porengröße von 1 bis 25 nm und Makroporen eine Porengröße über 25 nm auf.
- Vorzugsweise stammt der mikroporöse Kohlenstoff von Nußschalen, z.B. Kokusnuß. Der meso-porige Kohlenstoff rührt von Kohle her. Der makroporöse Kohlenstoff rührt von Holz her.
- Der als gewichtsprozentualer Anteil des Gesamtgewichts des Kohlenstoffüllstoffs ausgedrückte Gewichtsanteil an den verschiedenen Kohlenstoffarten in dem Kohlenstoffüllstoff ist vorzugsweise folgender: mikroporöser Kohlenstoff: 0 bis 40, vorzugsweise 20 bis 35%; meso-poröser Kohlenstoff: 40 bis 80, vorzugsweise 40 bis 70% und makroporöser Kohlenstoff: bis 40, vorzugsweise 20 bis 35%.
- Vorzugsweise ist die Teilchengröße des Kohlenstoffüllstoffs derart, daß eine Oberfläche zwischen 500 und 1500, vorzugsweise 500 und 1400 m²/g bereitgestellt wird.
- Vorzugsweise erhält man den Überzug durch Vermischen von natürlichem (natürlicher) oder synthetischem (synthetischer) Latex oder Emulsion mit einer polymeren Phase zur Bildung des Bindemittels mit einer Suspension von Aktivkohle unter Bildung eines Überzugsgemischs zur Applikation auf den Träger.
- Vorzugsweise bildet die polymere Phase etwa 40 Gew.-% des Gesamtgewichts des Latex oder der Emulsion.
- Vorzugsweise besteht die kontinuierliche Latex- oder Emulsionsphase aus Wasser, die kontinuierliche Phase kann jedoch auch aus einem organischen Lösungsmittel bestehen.
- Das Beschichtungsgemisch kann in üblicher bekannter Weise, beispielsweise durch Aufsprühen oder mittels einer Luftrakel, auf den Träger appliziert werden. Auf bestimmte Träger, z.B. Plastikschaumstoffe, nicht-gewebte Materialien, wie sie beispielsweise als Wattierung verwendet werden, oder Gewebe kann der Überzug beispielsweise durch Eintauchen in ein Bad zur Imprägnierung des Trägers appliziert werden. Um dem Überzugs- bzw. Beschichtungsgemisch die richtige Viskosität zu verleihen, kann zur Ausbildung der gewünschten Viskosität ein verträgliches Dickungsmittel in geeigneter Menge zugesetzt werden. So wird beispielsweise für ein Überzugs- oder Beschichtungsgemisch. mit einem Polyurethanharzlatex oder einer Polyurethanharzemulsion, in der das Harz etwa 40 Gew.-% der Emulsion ausmacht, ein Polyurethandickungsmittel in Form einer Emulsion (mit etwa 24-28 Gew.-% Feststoffen) in einer Menge entsprechend etwa 2 bis 4 Gew.-% des Überzuggemischs zugesetzt, um das Überzugsgemisch in eine zum Auftrag auf die Außenfläche eines Trägers mit Hilfe einer Luftrakel geeignete Form zu bringen. Wenn der Latex oder die Emulsion eine Acrylpolymerphase enthält, dann besteht das Dickungsmittel aus einem Acryldickungsmittel.
- Vorzugsweise ist (das Verhältnis) Gewicht/Oberfläche des Überzugs nicht so hoch, daß die Porosität des Überzugs auf einen nicht mehr akzeptablen Grad vermindert oder im Fall der Applikation auf Gewebe die Verarbeitung des Gewebes nachteilig beeinträchtigt wird.
- Wie bereits ausgeführt, kann der zu beschichtende Träger beispielsweise aus einem Gewebe bestehen. Dieses kann den Kraftfahrzeugsitzstoff oder das Äußere einer Kraftfahrzeugauskleidung bilden. Andererseits kann der Träger beispielsweise aus dem geschäumten Kunststoff bestehen, der das Innere des Kraftfahrzeugsitzes oder der Auskleidung bildet. Das Material kann gewebt, nicht-gewebt oder gewirkt und unter Verwendung von Zellulosefasern oder Polyester-, Woll-, Acryl-, Polyamid oder Polypropylengarnen hergestellt sein. Das Gewebegewicht beträgt zweckmäßigerweise 200-650, vorzugsweise 220-450 g/m². Das Gewebe kann flach sein oder einen Oberflächenflor aufweisen. Der Schaumstoff kann aus einem Polyurethanschaumstoff bestehen.
- Der Überzug kann direkt auf das (die) Garn/Fasern vor seiner/ihrer Verarbeitung zu dem Gewebe appliziert werden. In diesem Falle ist der Träger durch die Garne/Gewebe definiert.
- Im Falle von aus einem flexiblen Material, beispielsweise Sitzstoff, gebildeten Trägern wird der Überzug vorzugsweise derart auf die Trägerf läche appliziert, daß ein Verhältnis Gewicht/Oberfläche von 20 bis 150, vorzugsweise 90 bis 140 g/m² erreicht wird.
- Der Träger kann auch aus einem Verbundmaterial, z.B. einem Sichtgewebe, auf das eine Wattierung, z.B. aus einem Gewirk oder Gespinst, oder ein geschäumter Kunststoff auflaminiert ist, bestehen. Die Wattierung kann ganz einfach mit dem Beschichtungsgemisch durch Aufsprühen oder Imprägnieren beschichtet werden. Ein solcher Verbundträger eignet sich als Sitzstoff, Deckenauskleidung und dergl..
- Eine abgewogene Menge an Aktivkohle wurde in einem Becherglas mit Wasser versetzt. Danach wurde das Ganze so lange stetig gerührt, bis das Kohlepulver unter Übergang in eine schwarze gleichförmige Flüssigkeit benetzt war. Zur Zubereitung eines gleichförmigen Gemischs war manchmal eine Wassermenge bis zum Gewicht der Aktivkohle erforderlich.
- Nunmehr wurde eine (bestimmte) Menge Polyurethanharzemulsion (40% aktives Material) eingerührt, bis eine gleichförmige Mischung erhalten wurde. Üblicherweise entsprach deren Gewicht in etwa dem Gewicht der Aktivkohle.
- Zuletzt wurde sorgfältig eine geringe Menge Polyurethandickungsmittel (üblicherweise 2-4 Gewichtsteile) eingerührt. Danach wurde das gesamte Gemisch so lange gerührt, bis ein überzugsgemisch der für einen Gewebeüberzug geeigneten richtigen Viskosität erhalten wurde.
- Das erhaltene Beschichtungsgemisch wurde dann auf die Rückseite eines zur Verwendung als Sitzstoff geeigneten flachen Polyestergewebes für Automobile aufgetragen. Typische Laborgrößenprüflinge waren etwa von einer Größe A4 (30 x 20 cm). Die Gewebeprobe wurde dann 3 min bei 150ºC in einem Laborofen getrocknet. Diese Wärmebehandlung bewirkte auch die Vernetzung des Polyurethanharzes.
- Der typische Auftrag (in trockenem Zustand) beträgt etwa 90-140 g/m². Das Gewicht der tatsächlich vorhandenen Aktivkohlemenge im Überzug variiert von 50 bis 80 Gew.-%.
- Selbstverständlich kann das Gewebe auch antistatisch ausgerüstet sein.
- In dieser Hinsicht sorgt die vorliegende Erfindung auch für ein antistatisch ausgerüstetes Gewebe mit einem Überzug der zuvor definierten Art als Überzug auf einer Oberfläche des Gewebes. Das Gewebe enthält elektrisch leitende Garne, die einen elektrischen Leiterweg zwischen Front- und Rückseite des Gewebes liefern. Fur einen solchen Überzug besteht das Bindemittel vorzugsweise aus einem gehärteten oder polymensierten Polymer oder Copolymer.
- Da der Überzug Aktivkohle enthält, ist der Überzug als solcher leitfähig und ermöglicht eine Elektrizitätsleitung über die Gewebefläche.
- Vorzugsweise handelt es sich bei dem Material um ein Gewebe, ein Gespinst (Vlies) oder Gewirk. Die in das betreffende Material eingearbeiteten leitenden Fasern bestehen vorzugsweise aus einem mit Kohle beschichteten Garn aus Kunststofffäden oder aus einem Garn aus Kunststoffäden mit einem darin eingearbeiteten leitfähigen Streifen aus beispielsweise einer metallischen Verbindung. Ein Beispiel für ein mit Kohlenstoff beschichtetes Garn ist ein Resistat Nylon 6 F901 mit Kohle beschichtetes 20/1 fortlaufendes einfädiges Garn von BASF. Ein Beispiel für ein Garn mit einem eingearbeiteten leitenden Streifen ist Belltron Typ 638 20/3 fortlaufendes Filamentgarn von Kanebo.
- Bei einem Flachgewebe macht das leitende Garn bis zu etwa 1, vorzugsweise bis zu etwa 0,5 Gew.-% des Gewebes aus.
- Bei einem Rauhgewirk macht das leitende Garn bis zu etwa 3, vorzugsweise bis zu etwa 2 Gew.-% des Gewebes aus.
- Bei einem Gewebe mit geschnittenem Flor, wie Samt, befindet sich das elektrisch leitende Garn zumindest in den florbildenden Garnen und erstreckt sich, in der Bindung, bis zu der mit dem gehärteten Harzüberzug versehenen Rückseite.
- Das Gewicht des leitenden Garns in dem geschnittenen Flor macht zweckmäßigerweise mindestens 0,35, vorzugsweise 0,35 bis 0,50 Gew.-% des gesamten Florgewichts aus.
- Die leitenden Garne sind derart in das Gewebe eingearbeitet, daß sie darin gleichmäßig verteilt sind. Beim Weben erreicht man dies, indem man ein oder mehrere leitende(s) Garnende(n) in regelmäßigen Abständen über die Kettlage, z.B. alle 1 cm, anordnet. Beim Wirken erreicht man eine gleichmäßige Verteilung durch fachendes Verzwirnen der leitfähigen Garne mit den Hauptgarnen.
Claims (10)
1. Überzug für einen Träger, wobei der Überzug einen festen
Adsorptionsmittelbestandteil und ein Bindemittel zum
Befestigen des Adsorptionsmittelbestandteils an dem
Träger umfaßt, der Adsorptionsmittelbestandteil
Aktivkohle beinhaltet, die Aktivkohle 20 bis 90 Gew.-% des an
dem Träger haftenden Überzugs ausmacht und die
Aktivkohle einen meso-porigen Kohlenstoff, der mindestens 40
Gew.-% des Gesamtgewichts der Aktivkohle ausmacht,
enthält.
2. Überzug nach Anspruch 1, wobei die Aktivkohle 50 bis 90,
vorzugsweise 50 bis 80 Gew.-% des Überzugs ausmacht.
3. Überzug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Aktivkohle
weiterhin einen oder beide der folgenden Bestandteile
enthält: mikroporiger Kohlenstoff mit vorherrschenden
Mikroporen oder makroporiger Kohlenstoff mit
vorherrschenden Makroporen.
4. Überzug nach Anspruch 3, wobei die. Aktivkohle ein
Gemisch aus mikroporigen, meso-porigen und makroporigen
Kohlenstoffsorten in folgenden Mengenanteilen
(ausgedrückt als gewichtsprozentualer Anteil des
Gesamtgewichts der Aktivkohle im Überzug): mikroporiger
Kohlenstoff 0 bis 40%, meso-poriger Kohlenstoff 40 bis 80% und
makroporiger Kohlenstoff 0 bis 40% umfaßt.
5. Überzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Teilchengröße der Aktivkohle derart ist, daß eine
Oberfläche zwischen 500 und 1500, vorzugsweise 500 und
1400 m²/g bereitgestellt wird.
6. Überzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
das Bindemittel ein natürliches oder synthetisches
Polymer oder Copolymer, das im Überzug gegebenenfalls
polymerisiert oder gehärtet wird, umfaßt.
7. Überzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der
permeabel ist.
8. Träger mit einem Überzug nach einem der vorhergehenden
Ansprüche.
9. Träger nach Anspruch 8, der einen Teil des Inneren eines
Kraftfahrzeugs bildet.
10. Überzugsgemisch zur Ausbildung des Überzugs nach einem
der Ansprüche 4 bis 7, umfassend eine(n) natürliche(n)
oder synthetische(n) Latex oder Emulsion mit einer
polymeren Phase zur Bildung eines Bindemittels und eine
Suspension von Aktivkohle, wobei mindestens 40 Gew.-% der
Aktivkohle aus meso-porigem Kohlenstoff bestehen.
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