DE69919581T2 - Faservlies für polymer-formmasse-anwendungen - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vliesstoff-Composit, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Vliesstoff-Composits und seine Verwendung als Auskleidungsmaterial zwischen dem Körper eines geformten Gegenstands und einem Dekoroberflächenmaterial, das von diesem Körper ausgeht.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Geformte Formen aus thermoplastischen Polymeren sind viele Jahre als dekorative Gegenstände oder Füllgegenstände, z.B. Armaturenbretter in Autos, Haushaltsvorrichtungen und dergleichen verwendet worden. Solche Komponenten von Armaturenbrettern und dergleichen hatten ursprünglich nur die Polymeroberfläche selbst als Außenseite und können texturiert, werden, um einen dekorativen Effekt zu ergeben. Seit kurzem gab es einen Trend hin zum Laminieren eines dekorativen Materials an der Außenoberfläche der Polymerform, um den Effekt zu verbessern. Diese dekorativen Materialien können z.B. Textilien, Vliesstoffe oder dekorative thermoplastische Olefinfilme oder -häute sein (TPO).
  • Der Trend, diese geformten Formen mit dekorativen Oberflächen zu versehen, war insbesondere in der Autoindustrie stark, um die Verbrauchernachfrage nach „luxuriöseren" Innenausstattungen zu befriedigen; als Ergebnis sind diese dekorativen geformten Komponenten heute gängige Gegenstände als Türverkleidungen, Türsäulen bzw. -stützen, Armaturenbrettelemente und dergleichen. Dementsprechend kann eine Schaumschicht, typischerweise Polypropylen oder Polyurethan, zwischen der dekorativen Lage und dem Körper des Gegenstands eingeführt sein; diese Technik wird insbesondere benutzt, wenn die Komponente sich bei Berührung weich anfühlen muss.
  • Bei der Herstellung dieser geformten Komponenten gab es eine Bestrebung dahin, die dekorative Oberfläche an die geformte Form während des Formungsvorgangs selbst anzuwenden, anstatt das dekorative Material an die geformte Form als einen zusätzlichen Verfahrensschritt nach dem Formungsvorgang zu laminieren. Dies hat Kosten- und Produktivitäts-Vorteile.
  • Beispiele der verwendeten Formungstechniken können z.B. gefunden werden in F. Beckmann et al., „Fabric back injectoin: from special process to mass production", Proceedings of VDI Plastics in Automotive Engineering Konferenz, Manheim (März 1998); I. Adcock, „The pressure is on for a new mold", Automotive & Transportation Interiors (Mai 1997); und US Patent 5 543 094 (Hara et al.). Die Lehren dieser Dokumente sind hier als Referenz und Bezugnahme eingeführt.
  • Ein besonderes Problem beim einstufigen Verfahrens ist, dass auf Grund der verwendeten Temperaturen und Drucke das dekorative Oberflächenmaterial durch das Komprimiertwerden beschädigt werden kann (ein Textil wird geplättet und verliert z.B. seine natürliche Rauheit oder Noppen) oder das für den Körper der Form verwendete thermoplastische Polymer kann in die dekorative Oberfläche absondern. Wenn die Schaumlage in den Gegenstand eingefügt wird, kann dieser auch im Formungsverfahren beschädigt werden.
  • Das Hara et al.-Patent schlägt vor, dass diese Wirkungen vermindert oder entfernt werden können, indem eine Vliesstoff-Auskleidung zwischen der thermoplastischen Form und der dekorativen Oberfläche, in diesem Fall ein Stoff, vorgesehen werden. Hingegen kann die Verwendung von genadelten oder spinnverschlungenen Vliesstoff-Verkleidungen wie im Hara et al.-Patent beispielhaft ausgeführt, nicht das dekorative Material geeignet schützen auf Grund der inhärenten Ungleichförmigkeit von durch diesen Verfahren hergestellten Vliesstoff-Geweben. Die Natur der Oberfläche dieser Vliesstoffe kann auch unebene Fließmuster in dem thermoplastischen Polymer erzeugen, aus dem der Körper der Form geformt wird. Das diesem Vliesstoff inhärente Oberflächenmuster kann auf die dekorative Lage auferlegt werden.
  • WO-A-96/41045 offenbart einen faserigen Vliesstoff-Composit, der aus wenigstens zwei Faserquellen gebildet ist, die ineinander insbesondere durch Wasserstrahlverfestigung bzw. Hydroverschlingung (im folgenden Wasserstrahlverfestigung genannt) verschlungen sind. Eine andere Quelle von Fasern umfasst Absorptionsfasern wie Holzwollefasern. Die andere Quelle von Fasern, als „Matrixfasern" bezeichnet, schließt hydrophile und hydrophobe Fasern ein (wobei letztere optional behandelt werden, um sie hydrophil zu machen), eine geeignete Fasermatrix, die Rohwollefasern einschließt oder kontinuierliche Fasern aus extrudierbaren oder spinnbaren Polymeren wie Kunstseide, Polyolefine und Polyester). Der Composit schließt 20 bis 75 Gew.-% von Absorptionsfasern und 25 bis 80 Gew.-% von Matrixfasern ein, vorzugsweise 50 bis 60% Absorptionsfasern und 40 bis 50% Matrixfasern. Beispiel 1 dieses Dokuments offenbart ein Verfahren, in welchem, wenn der Composit die Wasserstrahlverfestigungsvorrichtung verlässt, die Vliesstoffseite des Composits mit einer oberflächenaktiven Lösung, die entionisiertes Wasser, n-Hexanol und ein oberflächenaktives Organosiloxan enthält, besprüht wird. Das oberflächenaktive Mittel wird auf die Vliesstoffseite des Composits gesprüht, so dass dem Gesamtgewebe eine Konzentration von 1,0 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Vliesstoffgewebes verliehen wird. Es gibt weder Offenbarung noch Naheliegen solcher Organosiloxan-Oberflächenaktivmittel bei Gehalten von mehr als 1 Gew.-% bezogen auf das unbehandelte faserige Gewebe. Weiterhin ist der in WO-A-96/41045 offenbarte Composit zur Verwendung als Absorptionsmittel in Körperpflegeabsorptionsmittelartikeln wie Windeln, Inkontinenzprodukten und Damenhygieneprodukten vorgesehen. Es gibt weder Offenbarungen noch Naheliegen, dass der Composit in der Herstellung geformter Gegenstände verwendbar sein würde.
  • US-A-S 413 811 offenbart ein Verfahren zum Weichmachen eines Vliesstoffgewebes, das die Schritte umfasst von: Nassmachen des Vliesstoffgewebes mit einer wässrigen Lösung von Weichmacherchemikalien; Einschnüren des gesättigten Vliesstoffs auf eine Breite zwischen 50% und 95% seiner unausgestreckten ausgangsbreite, Trocknen des Vliesstoffs bei einer Temperatur und für eine Zeit, welche ausreichend sind, um wenigstens 95% der Feuchtigkeit aus dem Vliesstoffgewebe zu entfernen, wobei das Gewebe einen Endbecherbruchwert (cup crush value) hat, der kleiner als 50% seines Anfanngsbecherbruchwerts ist. Die Fasern in dem Vliesstoffgewebe könne wasserstrahlverfestigt sein aber es wird bevorzugt, Thermoverfestigung zu verwenden. Die bevorzugten Vliesstoffe sind schmelzgeblasene Fasern und/oder gesponnene Fasern. Holzwollefasern können mit schmelzgeblasenen Fasern vermengt werden, aber es gibt weder Offenbarung noch Naheliegen einer diskreten Lage, die aus Holzwolle oder anderen Zellulosefasern gebildet ist. Die Gewebe sind für solche Anwendungen wie Tücher, Windeln, Damenhygieneprodukte, medizinische Handschuhe und chirurgische Abdeckungen vorgesehen. Es gibt weder Offenbarungen noch Naheliegen, dass die Gewebe als Auskleidung in der Herstellung geformter Gegenstände nützlich und verwendbar sein würden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Unter einem ersten Gesichtspunkt bietet die vorliegende Erfindung einen Vliesstoff-Composit, der zur Verwendung als Auskleidung zwischen einem Oberflächenmaterial und dem Körper eines geformten Gegenstands geeignet ist, wobei der Vliesstoff-Composit eine erste faserige Lage in Form eines Vliesstoffgewebes umfasst, zu welchem eine zweite faserige Lage durch Faserverwicklung hinzugefügt ist, und das weiterhin wenigstens ein Textilbehandlungsmittel, gewählt unter Siliconen, Derivaten von Siliconen und quarternären Ammoniumverbindungen umfasst, worin der Gehalt an Aktivinhaltsstoff in dem Behandlungsmittel wenigstens 3 Gew.-% der Feststoffe in dem unbehandelten Composit beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite faserige Lage aus einem Brei von Zellulosefasern gebildet ist.
  • Unter einem zweiten Gesichtspunkt ergibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoff-Composits, der geeignet ist zum Gebrauch als Auskleidung zwischen einem Verkleidungsmaterial und dem Körper eines geformten Gegenstands, in welchem Verfahren eine zweite faserige Lage in eine erste faserige Lage wasserstrahlverfestigt wird, die in Form eines Vliesstoffgewebes ist, und die sich ergebende Struktur mit wenigstens einem Textilbehandlungsmittel, gewählt unter Siliconen, Derivaten von Siliconen und quarternären Ammoniumverbindungen behandelt wird, worin der Gehalt an Aktivinhaltsstoff in dem Behandlungsmittel wenigstens 3 Gew.-% der Feststoffe in dem unbehandelten Composit beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite faserige Lage aus einem Brei von Zellulosefasern gebildet wird.
  • Unter einem dritten Gesichtspunkt ergibt die vorliegende Erfindung einen Gegenstand, der einen geformten Körper, ein dekoratives Verkleidungsmaterial und zwischen ihnen angeordnet einen Vliesstoff-Composit umfasst, der eine erste faserige Lage in Form eines Vliesstoffgewebes umfasst, zu welcher eine zweite faserige Lage durch Faserverwicklung hinzugefügt ist, und der weiterhin wenigstens ein Textilbehandlungsmittel, gewählt unter Siliconen, Derivaten von Siliconen und quarternären Ammoniumverbindungen umfasst, worin der Gehalt an Aktivinhaltsstoff in dem Behandlungsmittel wenigstens 3 Gew.-% der Feststoffe in dem unbehandelten Composit beträgt, und die zweite faserige Lage aus einem Brei von Zellulosefasern gebildet ist.
  • Unter einem vierten Gesichtspunkt ergibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands, in dem ein dekoratives Verkleidungsmaterial in einem geformten Raum angeordnet wird, ein Vliesstoffmaterial anliegend an dieses Material auf der von der Präsentieroberfläche abgewandten Seite des Verkleidungsmaterials angeordnet wird und thermoplastisches Harz in den Raum eingeführt wird, der durch die geformte Wand und die von dem dekorativen Verkleidungsmaterial abgewandte Oberfläche des Viesstoffmaterials definiert ist, worin das Viesstoffmaterial ein Composit ist, der eine erste faserige Lage in Form eines Vliesstoffgewebes umfasst, zu welcher eine zweite faserige Lage durch Faserverwicklung hinzugefügt wird, und der weiterhin wenigstens ein Textilbehandlungsmittel, gewählt unter Siliconen, Derivaten von Siliconen und quarternären Ammoniumverbindungen umfasst, worin der Gehalt an Aktivinhaltsstoff in dem Behandlungsmittel wenigstens 3 Gew.-% der Feststoffe in dem unbehandelten Composit beträgt, und die zweite faserige Lage aus einem Brei von Zellulosefasern gebildet ist.
  • Beschreibung von beispielhaften Ausführungen der Erfindung
  • Gemäß der Erfindung wird ein Vliesstoffmaterial als Auskleidung zwischen (i) einer dekorativen Oberfläche oder Oberflächenmaterial (z.B. ein Stoff oder Film) und, wenn enthalten, einer Schaumlage und (ii) dem thermoplastischen Polymerkörper des geformten Gegenstands verwendet. Der dekorative Stoff, Film oder anderes Oberflächematerial und, wenn enthalten, die Schaumschicht, werden vor dem thermoplastischen Polymer in die Formmasse eingeführt und werden so auf den Körper des Artikels beim Formungsverfahren laminiert.
  • Man fand jetzt, dass die Ungleichförmigkeit, die den Typen von Vliesstoffen eigen ist, welche als Auskleidungen im Stand der Technik verwendet werden, befriedigend durch ein Verfahren überwunden werden können, wobei Zellulosefasern in einen Vliesstoff verschlungen werden und durch die Eigenschaft des Verfahrens die Ungleichförmigkeiten ausfüllen.
  • In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens wird ein Gewebe von Zellulosefasern wasserstrahlverfestigt in einen Kunststoff oder ein Substrat, das umfasst oder besteht aus einem Vliesstoffgewebe, welches z.B. nadelverfestigt, spinnverfestigt bzw. spunbond oder selbst wasserstrahlverfestigt (oft als spinngeschnürt bzw. spunlaced bezeichnet) sein kann. In diesem Stadium wird das Vliesstoff-/Zellulosegewebe-Composit, (welcher auch als Komplex oder Laminat bezeichnet werden kann) stärker sein als der ursprüngliche Vliesstoff, aber wird geringere Ausstreck-Eigenschaften haben aber wird anisotropischer sein, d.h. das Verhältnis zwischen der Überkreuzrichtungsstärke (CD) bezüglich der Maschinenrichtungsstärke (MD) wird geringer sein. Dieses Verhältnis mit der CD-Stärke ausgedrückt als Prozent der MD-Stärke, wird „grain" bzw. parallel zur Leiste laufende Fäden im Material genannt. Je höher das Parallel-zur-Leiste-Laufen von Fäden im Material, desto isotropischer das Material. Die Verminderung der Ausstreckung und Erhöhung bei der Anisotropie, welche vom Wasserstrahlverfestigungsverfahren resultiert, ruft eine Verminderung in dem Formungsvermögen des Vliesstoffs dahingehend hervor, dass er sich nicht so sehr ausstrecken kann und sich nicht selbst den komplexen Formen der Formmasse anpassen kann.
  • Man entdeckte hingegen jetzt weiterhin, dass durch Behandlung des Vliesstoff-Komplexes mit Textilbehandlungsreagens insbesondere aus der Gruppe gewöhnlich als hydrophil-Endbehandlungsmittel oder Weichmacherreagenzien verwendeten wie Silikon aus der Gruppe, die gewöhnlich als Weichmacherreagenzien verwendet werden, die Eigenschaften des ursprünglichen Vliesstoffs wieder hergestellt werden können oder weitgehend so, dass nach Behandlung die Ausstreckungsmerkmale und die Isotropie auf Niveaus anwachsen, die ein gutes Formungsverhalten ergeben.
  • Die Vorteile des behandelten, insbesondere silikonbehandelten Vliesstoff-Komplexes sind verschiedene:
    • • Die „zweite" Zelluloseschicht kann durch „Einfüllen" der Struktur auf Vliesstoffbasis höheren Schutz gegen Polymer-Durchdringung bieten und kann Polymer-Durchstechdefekte vermindern oder entfernen.
    • • Die „zweite" Zelluloselage ergibt eine Wärmebarriere, so dass das äußere dekorative Gewebe, Film oder Oberflächenmaterial und wenn eingefügt, die Schaumschicht, weniger durch Hitze von dem Formungsverfahren beeinträchtigt werden.
    • • Die Einverleibung von Zellulosefasern in den Vliesgrundstoff kann den „Memory-Effekt" derart vermindern, dass der Vliesstoff-Komplex kaum oder wenig Neigung zeigt, zu schrumpfen oder auf seine Originaldimensionen und -form nach Vollendung des Formens zurück zu schreiten.
    • • Die „zweite" Zelluloselage kann auch eine hervorragende Laminieroberfläche ergeben, so dass sehr glatte Oberflächen mit der dekorativen Lage erreicht werden können und das Oberflächenmuster des Original-Vliesstoffs nicht in die dekorative Lage überführt wird.
    • • Das Silikon oder andere Textilbehandlungsmittel können durch Vergrößerung der Ausstreckung und indem die Fasern gegeneinander gleiten lässt, das Formungsverhalten verstärken.
    • • Das Silikon oder andere Textilbehandlungsmittel kann als Schmiermittel zu dem thermoplastischen Polymerfluss wirken, indem die Oberflächenreibung und auch Polymerscherung, wenn sie auftreten können, z.B. am Injektionspunkt, vermindert werden. Dies sollte das Formen von größeren Teilen erlauben, als es mit Stand der Technik Materialien möglich war.
  • Die erste faserige Lage, welche als Basislage oder Substrat betrachtet werden kann, besteht im Allgemeinen aus Fasern eines synthetischen Polymers (oder einer Mixtur von synthetischen Polymeren). Ein geeignetes Vliesstoffgewebe kann auch z.B. aus kariertem Polyestergewebe (z.B. Polyethylenterephthalat), Polyamidgewebe (z.B.(Poly(Hexamethylenadipamid) oder Polykaproamid oder Nylon oder Polyolefinfasern (vorzugsweise Polypropylen) bestehen, welches nadelverschlungen oder wasserstrahlverfestigt sein kann oder ein gesponnenes Gewebe, z.B. erzeugt aus jedem der Polymere kann verwendet werden. Als andere Alternative kann die Basislage aus einem nass geformten Vliesstoff bestehen, z.B. hergestellt aus jedem der genannten Polymere. Gemische von verschiedenen Fasern können natürlich verwendet werden. Vorzugsweise hat das Vliesstoffgewebe ein Grundgewicht (Gramm) von 20g/m2 bis 150 g/m2.
  • Die zweite Faserlage kann nassgeschichtet oder liftgeschichtet sein. Sie kann als vorgeformte Lage auf der ersten Vliesstoff-Lage abgeschieden sein, obwohl die Bildung der zweiten Lage in situ auf der Vliesstoff-Lage, z.B. durch Abscheiden von Fasern aus einer Suspension in Betracht kommen kann. Die zweite Lage wird aus Zellulosefaserbrei wie Holzfasern, Pflanzenfasern gebildet, z.B. Abaca, Sisal oder Jutefasern. Holzwolle ist bevorzugt. Die zweite Lage kann hingegen auch synthetische Fasern umfassen, insbesondere solche Fasern mit guter Wärmebeständigkeit, z.B. Polyamidfasern (wie solche, die unter den Markennamen „Kevlar" und „Nomex" erhältlich sind), Polyamidfasern wie Poly(Hexamethylenadipamid) oder Polykaproamid (z.B. Nylonfasern) oder Kunstseidefasern. Gemische verschiedener Fasern können natürlich bevorzugt werden. Bevorzugt hat die zweite Lage ein Grundgewicht (Gramm) von 20 g/m2 bis 70 g/m2.
  • Die Fasermerkmale wie Faserlänge und Denier bzw. Fadenstärke werden allgemein so gewählt werden, dass Gewebe mit guter Gleichförmigkeit entstehen. Typische Faserlängen von 10-150 mm, z.B. 20-130 mm können für die erste Lage verwendet werden. In der zweiten Lage können Faserlängen typischerweise bis zu 25 mm, z.B. 2-5 mm für Zellulosebreifasern und typischerweise 3 bis 25 mm für synthetische Fasern sein. Faserdeniers sind vorzugsweise niedrig, typischerweise 0,5-6 Deniers (0,56-6,67 dtex) in der ersten Lage und typischerweise 0,1-3 Deniers (0,11-3,33 dtex) in der zweiten Lage.
  • Vor Überlagerung der zweiten Faserlage des Vliesstoffgewebes, das als erste Faserlage dient, kann sie optional kreuzverstreckt oder bis auf 300 Prozent ihrer Originalbreite verspannt werden (Heizbedingungen können für extensives Kreuzverstrecken erforderlich sein), gewöhnlicher auf 5 bis 150 Prozent und insbesondere 15 bis 80 Prozent. Abhängig von der Natur der Fasern kann die Streckbedingung, wenn erforderlich, durch Erwärmen des Gewebes bei 150-260°C für einen Zeitraum von bis zu 10 Sekunden stabilisiert werden.
  • Die Wasserstrahlverfestigung kann durch gewöhnliche Mittel, z.B. durch Richten von Fluiddüsen gegen das obere Gewebe oder Lage (normalerweise die zweite Lage) überlagert über das untere Gewebe oder Lage (normalerweise die erste Vliesstofflage) bewirkt werden. Daher kann die Wasserstrahlverfestigung typischerweise durch Passieren der überlagerten Schichten getragen auf einem gelochten Gurt mit der zweiten Faserlage ganz oben und mit einer Bandgeschwindigkeit von 5-50 m/min unter einmaligem oder mehrmaligem Bereitstellen von Reihen oder Sets von Öffnungen, die direkt Fluid gegen die zweite Faserlage strahlen. Die Düsen sind gewöhnlich Reihendüsen mit Wasser, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 40 ms-1 oder mehr und vorzugsweise erzeugt unter Druck in der Größenordnung von 100 kPa oder höher. Die Öffnungen können typischerweise Durchmesser von 0,05 bis 0,25 mm bei einer Beabstandung oder Pitch von 0,25 bis 1,5 mm haben. Ein Verfahren dieses Typs ist beschrieben in der veröffentlichten britischen Patentanmeldung GB-A-2 220 010 (Nozaki et al., umgeschrieben auf Uni-Charm Corporation), in der Veröffentlichung der Europäischen Patentanmeldung EP-A-557,678 (Homonoff et al, umgeschrieben auf Dexter Corporation) und in dem US-Patent US-A-5 009 747 (Viazmensky et al, umgeschrieben auf Dexter Corporation), von welchen die Lehren dieser Dokumente hier als Bezugnahme eingefügt sind.
  • Wie in EP-A-557 678 veröffentlicht ist, ist die durch die Fluiddüsen oder -ströme eingeführte Gesamtenergie durch die Formel berechenbar E = 0,125 VPG/bS worin Y = die Anzahl von Löchern pro linearem Inch der vielfachen-Breite (1 Inch = 25,4 mm), P = Druck in psig (Pfund-pro-Quadratinch-Maßstab) der Flüssigkeit im Verteilerrohr (1 psig = 6,895 kPa-Maßstab), G = Volumenfluss in Kubikfuß pro Minute pro Öffnung (1 Kubikfuß = 28,32 dm3), S = Geschwindigkeit des Gewebematerials unter den Fluiddüsen oder -strömen in Fuß pro Minute (1 Fuß = 0,3048 m) und B = Basisgewicht des erzeugten Stoffs in Unzen pro Quadratyard (1 Unze/Yard2 = 33,91 g/m2). Die Gesamtenergiemenge E, aufgewendet bei der Behandlung des Gewebes, ist die Summe der individuellen Energiewerte für jeden Schritt unter jedem Verteilerrohr, wenn es mehr als ein Verteilerrohr gibt und/oder wenn mehr als ein Durchgang vorhanden ist. Gewöhnlich ist die Gesamtenergiezufuhr von 0,07 bis 0,4 PS-Stunden pro Pfund (HPhr/Ib) (0,414 bis 2,367 MJ/kg). Typischerweise ist hingegen die Gesamtzufuhrenergie kleiner als 0,3 HPhr/Ib (1,776 MJ/kg), z.B. von 0,1 bis 0,25 HPhr/Ib (0,592 bis 1,480 MJ/kg).
  • Weil die Elemente (Gewebe oder Lagen) des Komplexes zusammen wasserstrahlverfestigt sind, ist kein anderes Verbinden erforderlich (obwohl zusätzliches Verbinden nicht ausgeschlossen ist).
  • Die Grundtechnologie für Wasserstrahlverfestigung kann natürlich geeignet für andere Anordnungen angepasst sein. Z.B. ist es möglich, die Fluiddüsen an beiden Seiten des Composits einwirkend zu haben: eine solche Anordnung kann geeignet sein, wenn der Composit eine dritte Faserlage anliegend an die Seite der ersten Basislage hat, die von der zweiten Lage abgewandt ist. In einer solchen „Sandwich-Konstruktion" kann die dritte Lage ähnlich oder unähnlich der zweiten Lage, abhängig von den gewünschten Gesamteigenschaften des resultierenden Composits sein.
  • Jede der Lagen des Gewebes kann einfaltig oder aus zwei oder mehreren Falten gebildet sein.
  • Der wasserstrahlverfestigte Composit wird, gewöhnlich, nachdem er getrocknet worden ist, in Übereinstimmung mit der Erfindung mit Textilbehandlungsreagens (welches hydrophiles Reagens sein kann) behandelt. Geeignete Reagenzien können gewählt werden aus der Klasse der Silikone und Silikonderivate (Organosilikone), einschließlich Siloxanpolymeren, z.B. Poly(Dimethylsiloxane) (PDMS) oder Poly(Monomethylsiloxane); Siloxancopolymere (welcher Ausdruck gepfropfte Copolymere and Blockcopolymere einschließt), z.B. Polyether-Polysiloxanecopolymere (Dimethiconcopolyole), so wie PDMS – (Polyalkylenoxid)Copolymer, worin das Alkylenoxid Ethylenoxid, Propylenoxid oder ein Gemisch davon ist; und organofunktionelle Siloxane, z.B. aminofunktionelle Siloxane. Silikone und Derivate davon, die als Textilbehandlungsmittel bekannt sind (siehe zum Beispiel J.C. Salamone (ed.), Polymeric Materials Encyclopedia, CRC Press (1996), volume 1, S. 215 ff und volume 10, S. 7706 ff). Silikone, die in der Behandlung von Geweben verwendbar sind, sind auch offenbart in WO-A-97/04173, S.8, Z.18 bis S. 9, Z.15. Solche kommerziell verfügbaren Reagenzien sind z.B. das als OSI Nuwet 300 vermarktete Reagens oder Dow Corning 2-8676 (hydroxyterminiertes Methylaminopropylsiloxan, 20% Aktivmittel, Emulsion) oder Dow Corning 108 (Aminoethylaminopropyldimethylsiloxan).
  • Andere geeignete Textilbehandlungsreagenzien schließen quaternäre Ammoniumverbindungen ein, z.B. Tetraalkylammoniumhalide, quaternäres Imidazolin, quaternäres Amidoamin und quaternäre Ester. Quaternäre Ammoniumverbindungen und deren Verwendung als Stoffweichmacher sind bekannt (siehe z.B. Kirk-Othmer-Encyclopedia of Chemical Technology, Fourth Edition, Volume 20, Wiley-Interscience (1996), S. 739 ff). Quaternäre Ammoniumverbindungen, die in der Behandlung von Geweben verwendbar, sind auch offenbart in WO-A-97/04173, S.3, Z. 22 bis S. 5, Z. 29. Ein Beispiel Varisoft 3690 (Methyl-1-Oleyl-Amidoethyl-2-Oleyl-Imidazoliummethylsulfat, wässrige Zusammensetzung (90% Aktivmittel)). Andere Reagenzien kommen auch in Betracht, z.B. nichtionische substituierte Stearamide.
  • Das Behandlungsreagens kann ein Gemisch oder Mischung geeigneter Verbindungen umfassen.
  • Gewöhnlich wird das Behandlungsreagens in Form einer wässrigen Zusammensetzung, z.B. einer wässrigen Lösung oder Emulsion angewandt. Das Behandlungsreagens kann z.B. inline durch „Padding" oder „Größenpress"-Techniken angewandt werden. Vorzugsweise ist der Gehalt an aktiven Inhaltsstoffen in dem auf den Vliesstoff-Composit angewandten Behandlungsreagens ist, von 3 bis 7%, bevorzugt von 3,5 bis 6,5% und am bevorzugtesten von 4 bis 5,5% pro Gewicht des Feststoffs in dem unbehandelten Composit. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen umfasst der Vliesstoff-Composit daher 3 bis 7%, bevorzugter 3,5 bis 6,5% und am bevorzugtesten 4 bis 5,5% pro Gewicht Silikonbehandlungsreagens, als Silikon bezogen auf das Gesamtrockengewicht der Fasern. Nuwet 300 z.B. kann bei einer Konzentration von z.B. 80 ml/l für 100% Feuchtigkeitsaufnahme angewendet werden. Nach Anwendung des Behandlungsreagens wird der Composit gewöhnlich getrocknet.
  • Der Vliesstoff-Composit gemäß der Erfindung kann als Auskleidung oder Schutzbackmasse für dekorative Elemente wie Textil, Film oder TPO-Häute im Niederdruck-Injektionsformen (LPIM) oder Kompressionsformen solcher Gegenstände wie Autokomponenten, z.B. Türverkleidungen, Armaturenbrettseiten oder Säulen verwendet werden.
  • Adhäsivlaminieren oder Flammenlaminieren kann verwendet werden, um die Vliesstoff-Auskleidung an das dekorative Oberflächenmaterial zu heften (oder eine Zwischenschaumschicht, wenn verwendet). Vorzugsweise ist die zweite Lage (z.B. Zellulosegewebe) anliegend an das dekorative Oberflächenmaterial (oder Schaumschicht) angeordnet, um eine glatte Oberfläche zu ergeben.
  • Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht. In diesen Beispielen und überall hier wird das Basisgewicht (Gramm) durch ISO 536 unter Verwendung einer Probengröße von 203 mm (8 Inch) im Quadrat gemessen und die Dehnungsstärke und Streckung beim Bruchwert wird gemäß ISO 1924-1 gemessen.
  • Beispiel 1
  • Kariertes Vliesstoffgewebe aus Polyester, leicht durch Nadelstechen verbunden und mit einem Grundgewicht von 80 g/m2 wurde auf 125% seiner Originalbreite in einem Spannrahmenkreuz verstreckt und unter Hitze gesetzt und wurde dann wasserstrahlverfestigt in einer einzelnen Faltung, dann nass überlagert mit Zellulosegewebe, das eine nominale Faserlänge von 2 mm und ein Grundgewicht von 39 g/m2 hat. Dieser Komplex wurde mit 1,4 % Silikon, nämlich OSi Nuwet 300 Hydrophilendbehandlungsmittel behandelt, verstanden als aminomodifiziertes Silikon-Polyether-Copolymer.
  • Wasserstrahlverfestigung wurde durch Führen des Vliesstoff-Grundgewebes mit dem überlagerten Zellulosegewebe unter zehn aufeinander folgenden Strahlrohren mit Drucken in ihnen ansteigend von 3 MPa auf 6 MPa bewirkt. Jedes Verteilerrohr hatte eine Düsenplatte mit zwei Reihen von abgesteckten Öffnungen von 0,09 mm Durchmesser mit einer Beabstandung von 1 mm, welche Reihenwasserdüsen an die obere Oberfläche des Zellulosegewebes leiteten. Die überlagerten Gewebe wurden auf einem gewebten Stoff getragen, der bei etwa 40 m/min sich bewegte, unter welchem Stoff eine Reihe von Vakuumboxen angeordnet war, jede in einem Register mit dem jeweiligen Verteilerrohr zum Herausziehen des Wassers. Nach Wasserstrahlverfestigung wurde der resultierende Vliesstoff-Composit getrocknet. Der Composit wurde danach mit Silikonbehandlungsreagens in einer gewöhnlichen Größenpresse imprägniert und wurde noch einmal getrocknet.
  • Die Trockendehnungsstärke und Ausstreckung bei Bruch wurden in beiden Maschinenrichtungen und in Kreuzrichtung getestet. Zum Vergleich wurden der unbehandelte Komplex und der nadelgestochene Vliesstoff auch getestet. Die Testdaten waren wie folgt:
    Figure 00130001
  • Es ist ersichtlich, dass der unbehandelte Komplex stärker ist, aber eine kleinere Streckung hat als der ungewobene alleine, aber, dass die Silikonbehandlung die Originaleigenschaften des Vliesstoffs dem Komplex wieder verliehen hat.
  • Beispiel 2
  • Unter Verwendung der gleichen Materialien wie in Beispiel 1, außer, dass das karierte Vliesstoffgewebe aus Polyester leicht durch Nadelstechen verbunden ein Basisgewicht von 120 g/m2 hat und unter Verwendung desselben Silikonzusatzgehalts, 4,1 %, wurden die folgenden Ergebnisse erhalten
    Figure 00140001
  • Dies ergibt ähnliche Ergebnisse, wie in Beispiel 1, aber die Verminderung der Stärke nach Silikonbehandlung ist viel geringer.
  • Beispiel 3
  • Unter Verwendung der gleichen Materialien wie in Beispiel 1, außer, dass das karierte Vliesstoffgewebe von 1,6 dtex, 38mm Polester durch Wasserstrahlverfestigung verfestigt ist und ein Basisgewicht von 45 g/m2 hat und unter Verwendung desselben Silikonzusatzgehalts, 4,1 %, wurden die folgenden Ergebnisse erhalten.
  • Figure 00150001
  • Dies ergibt ähnliche Wirkungen werden mit dem spinngeschnürten Vliesstoffvorläufer wie mit dem nadelgestochenen Material erhalten.
  • Beispiel 4
  • Ein Grundgewebe von 28 g/m2 Polypropylen spinngelegter bzw. spunlaid Vliesstoff wurde auf 60 g/m2 nassgelegtes Zellulosegewebe (3 × 20 g/m2 Falten) wasserstrahlverfestigt. Dieser Komplex wurde mit 4,1% Silikonbehandlungsreagens (OSI Nuwet 300) behandelt. Die Testdaten waren wie folgt:
    Figure 00150002
    Figure 00160001
  • Wieder wurden ähnliche Ergebnisse erhalten. Diese Konstruktion ist besonders geeignet, wenn der dazwischen geschobene Vliesstoff-Composit leichtgewichtig sein soll.
  • Beispiel 5
  • Dies ist dasselbe wie Beispiel 1, außer dass ein Bereich von Silikonzugaben verwendet wurde.
  • Figure 00160002
  • Mit erhöhter Silikonzugabe vermindert sich das Verhältnis von CD-Stärke zu MD-Stärke, so dass das Produkt weniger isotropisch ist. Wenn die Silikonzugabe auf 6% erhöht wird, vermindert sich die Streckung.

Claims (23)

  1. Vliesstoff-Composit, der geeignet ist zum Gebrauch als Auskleidung zwischen einem Verkleidungsmaterial und dem Körper eines geformten Gegenstands, wobei der Vliesstoff-Composit eine erste faserige Lage in Form eines Vliesstoffgewebes umfasst, zu welcher eine zweite faserige Lage durch Faserverwicklung hinzugefügt ist, und der weiterhin wenigstens ein Textilbehandlungsmittel, gewählt unter Siliconen, Derivaten von Siliconen und quarternären Ammoniumverbindungen umfasst, worin der Gehalt an Aktivinhaltsstoff in dem Behandlungsmittel wenigstens 3 Gew.-% der Feststoffe in dem unbehandelten Composit beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite faserige Lage aus einem Brei von Zellulosefasern gebildet ist.
  2. Vliesstoff-Composit nach Anspruch 1, worin das Vliesstoffgewebe Fasern aus synthetischem Polymer oder einem Gemisch synthetischer Polymere umfasst oder ein Gemisch solcher Fasern, z.B. Polyester-, Polyolefin- oder Polyamidfasern oder ein Gemisch von zwei oder mehrerer solcher Fasern umfasst.
  3. Vliesstoff-Composit nach Anspruch 1 oder 2, worin das Vliesstoffgewebe durch Krempeln und nachfolgendes Nadeln oder Wasserstrahlverfestigung gebildet wird.
  4. Vliesstoff-Composit nach Anspruch 1 oder 2, worin das Vliesstoffgewebe ein Spinnvliesmaterial ist.
  5. Vliesstoff-Composit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Grundgewicht des Vliesstoffgewebes von 20 gm-2 bis 150 gm-2 ist.
  6. Vliesstoff-Composit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die zweite faserige Lage auch synthetische Fasern enthält.
  7. Vliesstoff-Composit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die Zellulosefasern Holzfasern, Pflanzenfasern oder ein Gemisch davon sind.
  8. Vliesstoff-Composit nach Anspruch 7, der als Pflanzenfasern Abaca, Jute, Sisal oder ein Gemisch davon umfasst.
  9. Vliesstoff-Composit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die zweite faserige Lage durch ein Luftlege- oder Nasslegeverfahren gebildet ist.
  10. Vliesstoff-Composit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin das Grundgewicht der zweiten faserigen Lage von 20 gm-2 bis 70 gm-2 ist.
  11. Vliesstoff-Composit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin das Textilbehandlungsmittel ein Siloxanpolymer, ein Siloxancopolymer, ein Organofunktionales Siloxan oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren von diesen ist.
  12. Vliesstoff-Composit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, worin der Gehalt an Aktivinhaltsstoff in dem Behandlungsmittel 3 bis 7 Gew.-% der Feststoffe in dem unbehandelten Composit beträgt.
  13. Vliesstoff-Composit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, der 3 bis 7 Gew.-% Siliconbehandlungsmittel, als Silicon, bezogen auf das gesamte Trockengewicht an Fasern umfasst.
  14. Vliesstoff-Composit nach Anspruch 13, der 3,5 bis 6,5 Gew.-% Siliconbehandlungsmittel, als Silicon, bezogen auf das gesamte Trockengewicht an Fasern umfasst.
  15. Vliesstoff Composit nach Anspruch 14, der 4 bis 5,5 Gew.-% Siliconbehandlungsmittel, als Silicon, bezogen auf das gesamte Trockengewicht an Fasern umfasst.
  16. Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoff-Composits, der geeignet ist zum Gebrauch als Auskleidung zwischen einem Verkleidungsmaterial und dem Körper eines geformten Gegenstands, in welchem Verfahren eine zweite faserige Lage in eine erste faserige Lage wasserstrahlverfestigt wird, die in Form eines Vliesstoffgewebes ist, und die sich ergebende Struktur mit wenigstens einem Textilbehandlungsmittel, gewählt unter Siliconen, Derivaten von Siliconen und quarternären Ammoniumverbindungen behandelt wird, worin der Gehalt an Aktivinhaltsstoff in dem Behandlungsmittel wenigstens 3 Gew.-% der Feststoffe in dem unbehandelten Composit beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite faserige Lage aus einem Brei von Zellulosefasern gebildet wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16 zur Herstellung eines Vliesstoff-Composits nach einem der Ansprüche 2 bis 15.
  18. Gegenstand, der einen geformten Körper, ein dekoratives Verkleidungsmaterial und zwischen ihnen angeordnet einen Vliesstoff-Composit umfasst, der eine erste faserige Lage in Form eines Vliesstoffgewebes umfasst, zu welcher eine zweite faserige Lage durch Faserverwicklung hinzugefügt ist, und der weiterhin wenigstens ein Textilbehandlungsmittel, gewählt unter Siliconen, Derivaten von Siliconen und quarternären Ammoniumverbindungen umfasst, worin der Gehalt an Aktivinhaltsstoff in dem Behandlungsmittel wenigstens 3 Gew.-% der Feststoffe in dem unbehandelten Composit beträgt, und die zweite faserige Lage aus einem Brei von Zellulosefasern gebildet ist.
  19. Geformter Gegenstand nach Anspruch 18, worin eine Schaumschicht zwischen dem dekorativen Verkleidungsmaterial und dem Vliesstoff-Composit angeordnet ist.
  20. Gegenstand nach Anspruch 18 oder 19, worin der Vliesstoff-Composit gemäß einem der Ansprüche 2 bis 15 ist.
  21. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands, in dem ein dekoratives Verkleidungsmaterial in einem geformten Raum angeordnet wird, ein Vliesstoffmaterial anliegend an dieses Material auf der von der Präsentieroberfläche abgewandten Seite des Verkleidungsmaterials angeordnet wird und thermoplastisches Harz in den Raum eingeführt wird, der durch die geformte Wand und die von dem dekorativen Verkleidungsmaterial abgewandte Oberfläche des Viesstoffmaterials definiert ist, worin das Viesstoffmaterial ein Composit ist, der eine erste faserige Lage in Form eines Vliesstoffgewebes umfasst, zu welcher eine zweite faserige Lage durch Faserverwicklung hinzugefügt wird, und der weiterhin wenigstens ein Textilbehandlungsmittel, gewählt unter Siliconen, Derivaten von Siliconen und quarternären Ammoniumverbindungen umfasst, worin der Gehalt an Aktivinhaltsstoff in dem Behandlungsmittel wenigstens 3 Gew.-% der Feststoffe in dem unbehandelten Composit beträgt, und die zweite faserige Lage aus einem Brei von Zellulosefasern gebildet ist.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, worin eine Schaumschicht zwischen dem dekorativen Verkleidungsmaterial und dem Vliesstoff-Composit angeordnet ist.
  23. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, worin der Vliesstoff-Composit gemäß einem der Ansprüche 2 bis 15 ist.
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