IT202100024572A1 - Materiale composito con effetto barriera ai polimeri fusi e con proprietà di ritardata propagazione di fiamma e metodo per realizzare tale materiale composito - Google Patents

Materiale composito con effetto barriera ai polimeri fusi e con proprietà di ritardata propagazione di fiamma e metodo per realizzare tale materiale composito Download PDF

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IT
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layer
composite material
barrier layer
terephthalate
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Francesca Beltrame
Paolo Mocellin
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O R V Mfg S P A
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Description

TITOLO: MATERIALE COMPOSITO CON EFFETTO BARRIERA AI POLIMERI FUSI E CON PROPRIET? DI RITARDATA PROPAGAZIONE DI FIAMMA E METODO PER REALIZZARE TALE MATERIALE COMPOSITO
DESCRIZIONE
Campo di applicazione
[0001] Forma oggetto della presente invenzione un materiale composito con effetto barriera ai polimeri fusi e con propriet? di ritardata propagazione di fiamma ed un metodo per realizzare tale materiale composito.
[0002] Vantaggiosamente, il materiale composito secondo la presente invenzione unisce propriet? di resistenza al calore e l?effetto barriera ai polimeri fusi, ad una sorprendente elevata capacit? di assorbimento acustico.
[0003] Il materiale composito secondo la presente invenzione presenta inoltre migliorate caratteristiche di effetto barriera ai polimeri fusi rispetto ai prodotti esistenti sul mercato e al contempo ottime caratteristiche di assorbimento acustico.
[0004] Il materiale composito secondo l?invenzione ? quindi un materiale fonoassorbente, termoisolante non infiammabile e stampabile utilizzabile in diverse applicazioni dove sia richiesta la realizzazione di pezzi mediante stampaggio ad iniezione di materia plastica, aventi caratteristiche termiche e di assorbimento acustico.
[0005] In particolare, il materiale composito secondo la presente invenzione pu? essere utilizzato per la produzione di componenti automotive tramite processi di stampaggio ad iniezione di materie plastiche. In particolare, il materiale composito secondo l?invenzione pu? essere utilizzato in parti interno auto, vano motore, passaruota, sotto motore, sotto scocca o anche essere utilizzato per l?ingegneria civile o per materiali da costruzione.
[0006] Il materiale composito della presente invenzione si presta quindi a risolvere in modo innovativo applicazioni di stampaggio di materie plastiche:
[0007] - i pezzi stampati possono essere messi a contatto con componenti che raggiungono temperature elevate poich? sono isolati termicamente grazie alle particolari fibre utilizzate (poliacrilonitrile ossidata) evitando una degradazione termica;
[0008] - i pezzi stampati hanno la capacit? di attenuare/assorbire acusticamente eventuali rumori prodotti dalle varie componenti del motore.
[0009] Pi? specificatamente, le applicazioni per cui il materiale composito secondo l?invenzione ? particolarmente indicato sono quindi stampaggio di componenti plastici di rivestimento vano motore o della scocca di autovetture o di altri macchinari anche laddove sia richiesto l?isolamento di geometrie complesse. In particolare, nella zona motore ? un?eccellente barriera termica oltre che fonoassorbente impedendo, in caso di surriscaldamento, eventuali incendi.
Stato della tecnica
[0010] Nel settore automotive ? diffuso da molti anni l?utilizzo di tessuti non tessuti per rispondere a numerose applicazioni. Per realizzare le diverse caratteristiche necessarie alle specifiche applicazioni dei tessuti non tessuti si assiste ad un miglioramento continuo delle propriet? degli stessi.
[0011] Una delle applicazioni note ? l?utilizzo di tessuti non tessuti molto omogenei, sottili, compatti e a bassa grammatura che, accoppiati ai tessuti a vista all?interno dell?abitacolo (es. rivestimenti del cielo, padiglioni e montanti, etc), consentono di proteggere la parte estetica esterna dal trapasso di polimero fuso (es. polipropilene) durante lo stampaggio ad iniezione dei componenti (effetto ?barriera?).
[0012] L?effetto ?barriera? dei tessuti non tessuti al trapasso di polimero fuso, seppure fondamentale in queste lavorazioni, non permette agli stessi di essere utilizzati singolarmente in processi di stampaggio di componenti per l?interno del vano motore/sottomotore/sottoscocca poich? non sarebbero in grado di raggiungere le prestazioni necessariamente richieste per queste zone dell?auto, ovvero resistenza al fuoco e resistenza al calore.
[0013] Una soluzione al momento nota per unire i due requisiti di resistenza al calore e di effetto barriera ai polimeri fusi ? utilizzare dei tessuti non tessuti contenenti fibre di poliacrilonitrile ossidata (d?ora in avanti fibre PAN ossidate). Si tratta di fibre ottenute dal processo di produzione di fibra di carbonio, partendo da precursori, quali ad esempio il poliacrilonitrile (PAN).
[0014] ? noto che le fibre di poliacrilonitrile (PAN) ossidate, termicamente stabilizzate grazie alla loro struttura chimica unica, non bruciano, non si sciolgono, non si ammorbidiscono e non gocciolano. Con un LOI (Limiting oxygen index) compreso tra il 45 e il 55%, le fibre Pan ossidate sono di gran lunga superiori rispetto ad altre fibre organiche e hanno una classificazione di infiammabilit? elevata.
[0015] Inoltre, le particolari fibre ossidate mescolate con altri tipi di fibre in diverse percentuali forniscono un tessuto non tessuto con elevate capacit? di barriera termica.
[0016] La domanda internazionale WO2020245735A1 relativa a prodotti termoformabili non infiammabili con capacit? di isolamento termico evidenzia inoltre che su questi tessuti non tessuti a base di fibre PAN ossidate pu? essere depositato uno strato di polimero termoplastico (es. copolimeri di poliestere, polietilene, etc.) sotto forma di polvere o per spalmatura; tale strato polimerico funge da strato barriera, limitando il passaggio del materiale fuso utilizzato per lo stampaggio.
[0017] Questa tipologia di materiale, sebbene garantisca un?elevata resistenza al fuoco e al calore, non garantisce, per?, un effetto barriera ottimale in fase di stampaggio: la distribuzione del materiale termoplastico non risulta infatti del tutto omogenea e, per la stessa natura della polvere o del sistema di spalmatura, pu? lasciare alcuni punti scoperti e determinare in loro corrispondenza il trapasso del polimero fuso, generando irregolarit? e difettosit? in fase di realizzazione del manufatto.
[0018] L?incapsulamento della zona motore, come anche quella di altre parti dell?auto, risulta perci? essere necessario a garantire oltre ad un?elevata resistenza al fuoco e un?efficace ritenzione del calore anche una importante riduzione del rumore.
[0019] La necessit? di sviluppare prodotti che mostrino sia prestazioni acustiche che termiche ha portato ad una ricerca di materiali compositi che possano unire le caratteristiche di diverse tipologie di prodotti.
[0020] Un materiale che funga da assorbitore acustico deve aderire correttamente al particolare dell?auto, evitando di lasciare zone scoperte in corrispondenza della quali le performances acustiche diventano insufficienti.
[0021] ? noto che le schiume poliuretaniche consentono una corretta adesione al particolare in fase di stampaggio; inoltre, normalmente abbinate a resine sintetiche (tipo le classiche fenoliche o melamminiche), creano effetto barriera sulla superficie dei materiali. Le schiume, per?, presentano un basso isolamento acustico e generano gas tossici in caso di incendio.
[0022] Nel settore automotive in particolare, ma anche in altri settori, ? quindi molto sentita l?esigenza, finora sostanzialmente insoddisfatta, di disporre di un materiale composito che unisca elevate propriet? di resistenza al calore ed effetto barriera in fase di stampaggio, ad un?elevata capacit? di assorbimento acustico.
Presentazione dell'invenzione
[0023] Pertanto, scopo principale della presente invenzione ? quello di eliminare in tutto o in parte gli inconvenienti della tecnica nota sopra citata, mettendo a disposizione un materiale composito con effetto barriera ai polimeri fusi e con propriet? di ritardata propagazione di fiamma che presenti un?elevata capacit? di assorbimento acustico.
[0024] Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un materiale composito con effetto barriera ai polimeri fusi e con propriet? di ritardata propagazione di fiamma che consenta di migliorare l?effetto barriera al trapasso di materiale plastico.
[0025] Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un materiale composito con effetto barriera ai polimeri fusi e con propriet? di ritardata propagazione di fiamma che sia facile da produrre.
Breve descrizione dei disegni
[0026] Le caratteristiche tecniche dell'invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed i vantaggi della stessa risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una o pi? forme di realizzazione puramente esemplificative e non limitative, in cui:
[0027] - Le figure da 1 a 10 mostrano sotto forma di grafico i risultati dei test di misura e l?assorbimento acustico in differenti campioni del materiale composito secondo l?invenzione;
[0028] - la figura 11 mostra una rappresentazione schematica della struttura del materiale composito in accordo ad una prima forma realizzativa dell?invenzione, in cui un primo strato di TNT e uno strato barriera di TNT sono sovrapposti tra loro ma non solidarizzati;
[0029] - la figura 12 mostra una rappresentazione schematica della struttura del materiale composito in accordo ad una seconda forma realizzativa alternativa dell?invenzione, in cui un primo strato di TNT e uno strato barriera di TNT sono sovrapposti tra loro e solidarizzati da isole di resina legante (raffigurate fuori scala per ragioni illustrative) interposte tra i due strati; lo spazio libero tra i due strati ? stato mostrato solo per consentire la rappresentazione grafica delle isole, ma non corrisponde ad un?intercapedine tra i due strati);
[0030] ? la figura 13 mostra una rappresentazione schematica della struttura del materiale composito in accordo ad una terza forma realizzativa alternativa dell?invenzione, in cui un primo strato di TNT e uno strato barriera di TNT sono sovrapposti tra loro e solidarizzati da strutture a ponte tra le fibre dei due strati costituite da fibre bicomponenti (raffigurate schematicamente e fuori scala per ragioni illustrative); lo spazio libero tra i due strati ? stato mostrato solo per consentire la rappresentazione grafica delle strutture a ponte, ma non corrisponde ad un?intercapedine tra i due strati); e
[0031] ? la figura 14 mostra una fotografia di uno strato barriera in TNT sul quale ? stata deposta resina legante in polvere tramite dosatore a scattering.
Descrizione dettagliata
[0032] Il materiale composito con effetto barriera ai polimeri fusi e con propriet? di ritardata propagazione di fiamma secondo l?invenzione ? stato indicato complessivamente con 1 nelle Figure allegate.
[0033] In accordo ad una forma realizzativa generale dell?invenzione, il materiale composito 1 comprende un primo strato 10 di tessuto non tessuto (TNT).
[0034] A sua volta tale primo strato 10 in TNT comprende una percentuale in peso di fibre in poliacrilonitrile ossidata (PAN ossidata) pari o superiore al 40%. La rimanente percentuale in peso ? costituita da altre fibre sintetiche.
[0035] Il primo strato 10 conferisce propriet? di ritardata propagazione di fiamma al materiale composito 1. Infatti, grazie alla presenza di almeno il 40% in peso di fibre in poliacrilonitrile ossidate (PAN ossidate) (le quali hanno gi? subito un trattamento termico controllato, che ne previene l?ulteriore deterioramento quando esposte a fonti di calore importanti) il primo strato 10 presenta propriet? di ritardata propagazione di fiamma e resistenza all?usura termica.
[0036] Le altre fibre sintetiche del primo strato 10 in TNT possono essere scelte nel gruppo consistente in fibre polietilene-tereftalato (PET), fibre polibutilene-tereftalato (PBT), fibre polietilene naftalato (PEN), fibre policicloesilenedimetilene tereftalato (PCT), fibre politrimetilene tereftalato (PTT), fibre politrimetilene tereftalato (PTN), fibre in polipropilene (PP). Preferibilmente, le fibre sintetiche di detto primo strato 10 sono fibre in polietilene-tereftalato (PET).
[0037] Vantaggiosamente, le fibre sintetiche di detto primo strato 10 possono comprendere inoltre fibre bicomponenti.
[0038] Per fibre bicomponenti si intende fibre costituite da due polimeri aventi diverse temperature di fusione.
[0039] Le fibre bicomponenti possono avere differenti sezioni: a segmenti affiancati (side by side); a strati concentrici (core-sheat); a fibrille e matrice (island in the sea, segmentate). Le fibre bicomponenti possono inoltre essere di diversa composizione chimica (CoPET/PET, PP/PE, PE/PET, etc.). (Russel, S.J. (2007) Handbook of nonwovens, Woodhead Publishing)
[0040] Preferibilmente, le fibre bicomponenti sono fibre CoPET/PET core-sheat in cui il core ? PET (T fusione circa 255?C) e il guscio CoPET (T fusione 110?C).
[0041] Preferibilmente le fibre bicomponenti sono presenti con una percentuale in peso sul primo strato 10 dal 20% al 40%. Come sar? ripreso nel seguito, la presenza delle fibre bicomponenti ? finalizzata a permettere la termolegatura tra il primo strato 10 e lo strato barriera 20.
[0042] Il primo strato 10 ha una grammatura compresa tra 200 g/m2 e 600 g/m2 e uno spessore compreso tra 1,6 mm e 5 mm.
[0043] Sempre in accordo alla suddetta forma realizzativa generale dell?invenzione, il materiale composito 1 comprende inoltre uno strato barriera 20, che ? sovrapposto a detto primo strato 10 in TNT ed ? atto a contrastare il trapasso di polimeri fusi attraverso detto materiale composito 1.
[0044] Come gi? evidenziato in precedenza, da un punto di vista applicativo, il materiale composito 1 ? quindi destinato ad essere inserito in uno stampo a iniezione e stampato con un polimero. Il materiale composito 1 va posizionato nello stampo in modo tale che sia lo strato barriera 20 ad incontrare il polimero fuso di stampaggio. In tal modo, il primo strato 10 comprendente fibre PAN ossidate ? schermato dallo strato barriera 20 e non viene interessato dal polimero fuso.
[0045] Secondo un primo aspetto dell?invenzione, le fibre in poliacrilonitrile ossidate (PAN ossidate) di detto primo strato 10 hanno un titolo compreso tra 1,5 ? 5 dtex, preferibilmente tra 1,7 e 2,5 dtex, mentre le altre fibre sintetiche di detto primo strato 10 hanno titolo compreso tra 0,8 dtex e 5 dtex.
[0046] Secondo un ulteriore aspetto dell?invenzione, lo strato barriera 20 consiste in un secondo strato di tessuto non tessuto di fibre sintetiche e/o artificiali idro-interlacciate.
[0047] Un tessuto non tessuto di fibre idro-interlacciate ? di per s? ben noto ad un tecnico del settore e non verr? quindi descritto pi? in dettaglio. Ci si limita ad evidenziare che l?idro-interlacciatura ? un processo di legatura delle fibre tramite un sistema di getti d?acqua ad elevata velocit?/pressione. Un prodotto interlacciato ? sinonimo di prodotto spunlace o prodotto legato tramite getti d?acqua (Russel, S.J. (2007) Handbook of nonwovens, Woodhead Publishing).
[0048] Come gi? detto lo strato barriera 20 ? atto a contrastare il trapasso di polimeri fusi attraverso detto materiale composito 1. Tale strato barriera 20 ha quindi la funzione di barrierante durante processi di stampaggio per iniezione di plastica impedendo che il polimero fuso raggiunga il primo strato 10, riducendone le propriet? di resistenza alla fiamma.
[0049] Si ? verificato sperimentalmente che tessuti non tessuti realizzati con il sistema spunlace (idrointerlacciatura) hanno mostrato un?efficace capacit? barrierante grazie alla loro struttura che garantisce elevati allungamenti, quindi adattabilit? a forme geometriche complesse, con basse grammature e bassi spessori e soprattutto una elevata omogeneit? nella distribuzione della fibra e lisciatura della superficie.
[0050] Inoltre, grazie alla struttura conferita dal processo di idro-interlacciatura, lo strato barriera 20 in TNT garantisce elevati allungamenti, quindi adattabilit? a forme geometriche complesse.
[0051] Secondo l?invenzione, il suddetto strato barriera 20 in TNT ha:
[0052] - una grammatura compresa tra 70 g/m2 e 150 g/m2;
[0053] - uno spessore compreso tra 0,4 mm e 1,5 mm; e [0054] ? una permeabilit? all?aria compresa tra 200 L/m2s e 2000 L/m2s sotto caduta di pressione di 2 mbar, misurata secondo la normativa ISO 9237.
[0055] Il materiale composito 1, derivante dall?associazione del primo strato 10 in TNT e dello strato barriera 20 in TNT ha uno spessore compreso tra 2 mm e 6,5 mm, preferibilmente 3 mm, e una grammatura compresa tra 270 g/m2 e 750 g/m2, preferibilmente tra 450 g/m2 e 600 g/m2.
[0056] Si ? sorprendentemente verificato che il materiale composito 1 derivante dall?associazione del primo strato 10 in TNT e lo strato barriera 20 in TNT non presenta solo elevate capacit? di barriera ai polimeri fusi e propriet? di ritardata propagazione di fiamma, ma presenta anche un?elevata capacit? di assorbimento acustico rispetto ad analoghi prodotti presenti sul mercato, realizzati secondo quanto descritto nella domanda internazionale WO2020245735. Tutto ci? ? supportato dalle prove sperimentali che saranno descritte in seguito.
[0057] Senza volersi limitare alla presente spiegazione, si ipotizza che l?elevata capacit? di assorbimento acustico del materiale composito 1 derivi dall?effetto sinergico tra i due strati 10 e 20 in TNT. In particolare, tale elevata capacit? di assorbimento acustico del materiale composito 1 sembrerebbe derivare dalla combinazione tra:
[0058] - la struttura fibrosa del primo strato 10 in TNT ottenuta dalla miscela di fibre PAN ossidate con titolo tra 1,5 ?5 dtex e altre fibre sintetiche con titolo tra 0,8 dtex e 5 dtex;
[0059] - la struttura fibrosa dello strato barriera 20 in TNT idro-interlacciato avente una permeabilit? all?aria compresa tra 200 L/m2s e 2000 L/m2s sotto caduta di pressione di 2 mbar, misurata secondo la normativa ISO 9237.
[0060] Un tecnico del settore ? in grado di realizzare lo strato barriera 20 in TNT operando sulla grammatura, spessore e tipologia di fibre assieme ai parametri di impostazione della macchina di idro-interlacciatura (pressione e tipologia degli ugelli ad acqua, temperature, calandratura, etc.). Il processo di produzione di TNT tramite idro-interlacciatura, infatti, pu? fornire prodotti con diversa rigidit?, elasticit?, permeabilit? all?aria, etc. Non si descrive quindi in dettaglio tale processo.
[0061] In accordo ad una forma realizzativa preferita della presente invenzione, le fibre sintetiche e/o artificiali di detto strato barriera 20 hanno titolo compreso tra 0,8 dtex e 5 dtex. Si ? verificato che la scelta di tale intervallo di titolo delle fibre favorisce una regolarit? nella distribuzione delle fibre stesse, fattore che migliora le performances di effetto barriera ed assorbimento acustico.
[0062] Le fibre sintetiche e/o artificiali di detto strato barriera 20 possono essere scelte nel gruppo consistente in fibre polietilene-tereftalato (PET), fibre polibutilene-tereftalato (PBT), fibre polietilene naftalato (PEN), fibre policicloesilenedimetilene tereftalato (PCT), fibre politrimetilene tereftalato (PTT), fibre politrimetilene tereftalato (PTN), fibre in polipropilene (PP), fibre splittabili, fibre in viscosa (RY). Preferibilmente, le fibre sintetiche di detto strato barriera 20 sono fibre in polietilenetereftalato (PET).
[0063] Vantaggiosamente, le fibre sintetiche di detto strato barriera 20 possono comprendere inoltre fibre bicomponenti.
[0064] Le fibre bicomponenti possono avere differenti sezioni: a segmenti affiancati (side by side); a strati concentrici (core-sheat); a fibrille e matrice (island in the sea), segmentate). Le fibre bicomponenti possono inoltre essere di diversa composizione chimica (CoPET/PET, PP/PE, PE/PET, etc.). Preferibilmente le fibre bicomponenti sono presenti con una percentuale in peso sullo strato barriera 20 dal 20% al 40%. Come sar? ripreso nel seguito, la presenza delle fibre bicomponenti ? finalizzata a permettere la termolegatura tra il primo strato 10 e lo strato barriera 20.
[0065] In accordo ad una prima forma realizzativa dell?invenzione, illustrata schematicamente nella Figura 11, il primo strato 10 e lo strato barriera 20 possono essere semplicemente sovrapposti tra loro senza essere accoppiati / interconnessi, cio? senza essere solidarizzati tra loro.
[0066] Preferibilmente, il primo strato 10 e lo strato barriera 20 sono per? anche solidarizzati tra loro in modo tale che i due strati risultino bloccati tra loro cos? da rendere il materiale composito 1 un corpo unico che sia pi? facilmente lavorabile e manipolabile. La solidarizzazione tra i due strati 10 e 20 ? per? realizzata tramite un?interconnessione discontinua tra le rispettive superfici di contatto 11, 21 dei due strati 10, 20. In questo modo, si evita, infatti, la formazione tra i due strati 10 e 20 di un?interfaccia continua di separazione tra i due strati che ai fini delle prestazioni acustiche isolerebbe i due strati, impedendone la cooperazione sinergica. Un?interconnessione continua tra i due strati (ad esempio tramite uno strato di materiale adesivo applicato in continuo tra le due superfici di contatto dei due strati) provocherebbe la riflessione delle onde sonore che attraversano il primo strato 10, limitando il contributo in termini di assorbimento acustico dato dallo strato barriera 20. Al contrario, un?interconnessione discontinua tra le rispettive superfici di contatto dei due strati 10, 20 riduce in modo significativo l?effetto di riflessione delle onde sonore. Si ? infatti verificato sperimentalmente che l?interconnessione discontinua non inficia le propriet? di assorbimento acustico del materiale composito 1, mantenendo cos? un effetto sinergico tra i due strati.
[0067] In accordo ad una seconda forma realizzativa dell?invenzione, illustrata schematicamente nella Figura 12, l?interconnessione discontinua tra le rispettive superfici di contatto 11, 21 dei due strati 10 e 20 ? definita da isole 30 di resina legante che fanno da ponte tra i due strati 10, 20. Tra le isole 30 di resina termoplastica sono quindi presenti zone libere di passaggio per le onde sonore tra i due strati 10 e 20.
[0068] Preferibilmente, tali isole 30 di resina legante sono ottenute:
[0069] - depositando tramite un dosatore a scattering resina legante in polvere sulla superficie di contatto 11 del primo strato 10 e/o sulla superficie di contatto 21 dello strato barriera 20;
[0070] - attivando termicamente poi la resina legante in polvere depositata sulla superficie di contatto mediante applicazione di calore (ad esempio tramite un dispositivo IR);
[0071] - dopo aver sovrapposto i due strati, premendo tra loro i due strati (preferibilmente a freddo tramite cilindri di calandratura), in modo da comprimere la polvere di resina legante parzialmente fusa tra le due superfici di contatto e creare cos? dette isole 30 di resina legante che fanno da ponte tra i due strati 10, 20.
[0072] Preferibilmente, le isole 30 di resina legante costituiscono dal 3% al 8% in peso sul peso totale del materiale composito 1. Si ? potuto verificare che tale quantit? di resina ? sufficiente per garantire un?adeguata solidarizzazione dei due strati senza inficiare le prestazioni di assorbimento acustico del materiale composito 1.
[0073] Preferibilmente, la resina legante (e quindi le isole da essa formate) ? presente con una grammatura compresa tra 6 gr/m2 e 56g/m2; in particolare, la granulometria di tale resina ? compresa in un intervallo tra 80 ?m e 500?m.
[0074] La resina legante pu? essere co-poliestere, poliolefinica o epossidica.
[0075] In accordo ad una terza forma realizzativa dell?invenzione, illustrata nella figura 13, nel caso in cui almeno uno dei due strati 10 e 20 comprenda fibre bicomponenti, l?interconnessione discontinua tra le rispettive superfici di contatto 11, 21 dei due strati 10 e 20 ? ottenuta per termolegatura ed ? definita da strutture a ponte 40 tra le fibre dei due strati costituite da fibre bicomponenti termolegate.
[0076] Forma oggetto della presente invenzione un metodo per realizzare il materiale composito con effetto barriera ai polimeri fusi e con propriet? di ritardata propagazione di fiamma secondo l?invenzione.
[0077] Per tale ragione si descrive di seguito il metodo utilizzando gli stessi riferimenti numerici utilizzati per descrivere il materiale composito 1. Per la descrizione del materiale composito 1 si fa riferimento alla descrizione precedentemente fatta del materiale 1. Inoltre i vantaggi ottenibili con il metodo secondo l?invenzione sono gli stessi di quelli descritti in relazione al materiale composito 1. Per semplicit? di esposizione, neppure i vantaggi del metodo secondo l?invenzione verranno descritti nuovamente.
[0078] In accordo ad una forma di implementazione generale dell?invenzione, il metodo per realizzare un materiale composito 1 con effetto barriera ai polimeri fusi e con propriet? di ritardata propagazione di fiamma secondo la presente invenzione, comprende le seguenti fasi operative:
[0079] a) produrre il primo strato 10 di tessuto non tessuto mediante cardatura e agugliatura o idrointerlacciatura di una miscela di fibre sintetiche con titolo compreso tra 0,8 dtex e 5 dtex e di fibre in poliacrilonitrile ossidata con titolo compreso tra 1,5 e 5 dtex; le fibre in poliacrilonitrile ossidata costituiscono almeno il 40% in peso del primo strato 10; il primo strato 10 ha una grammatura compresa tra 200 g/m2 e 600 g/m2 e uno spessore compreso tra 1,6 mm e 5 mm;
[0080] b) produrre lo strato barriera 20 in tessuto non tessuto mediante cardatura e idro-interlacciatura di fibre sintetiche e/o artificiali; lo strato barriera 20 ha una grammatura compresa tra 70 g/m2 e 150 g/m2, uno spessore compreso tra 0,4 mm e 1,5 mm e una permeabilit? all?aria compresa tra 200 L/m2s e 2000 L/m2s sotto caduta di pressione di 2 mbar, misurata secondo la normativa ISO 9237,
[0081] c) sovrapporre tra loro il primo strato 10 e lo strato barriera 20 in corrispondenza di rispettive superfici di contatto, cos? da ottenere detto materiale composito.
[0082] Il materiale composito 1 ottenuto ha uno spessore compreso tra 2 mm e 6,5 mm, preferibilmente 3 mm, e una grammatura compresa tra 270 g/m2 e 750 g/m2, preferibilmente tra 450 g/m2 e 600 g/m2.
[0083] Le fibre sintetiche di detto primo strato 10 possono essere scelte nel gruppo consistente in fibre polietilene-tereftalato (PET), fibre polibutilenetereftalato (PBT), fibre polietilene naftalato (PEN), fibre policicloesilenedimetilene tereftalato (PCT), fibre politrimetilene tereftalato (PTT), fibre politrimetilene tereftalato (PTN), fibre in polipropilene (PP). Preferibilmente le altre fibre sintetiche di detto primo strato 10 sono fibre in polietilene-tereftalato (PET).
[0084] Preferibilmente, le fibre sintetiche e/o artificiali di detto strato barriera 20 hanno titolo compreso tra 0,8 dtex 5 dtex.
[0085] Vantaggiosamente, le altre fibre sintetiche di detto primo strato 10 possono comprendere inoltre fibre bicomponenti. Preferibilmente le fibre bicomponenti sono presenti con una percentuale in peso sul primo strato 10 dal 20% al 40%.
[0086] Le fibre sintetiche e/o artificiali di detto strato barriera 20 possono essere scelte nel gruppo consistente in fibre polietilene-tereftalato (PET), fibre polibutilene-tereftalato (PBT), fibre polietilene naftalato (PEN), fibre policicloesilenedimetilene tereftalato (PCT), fibre politrimetilene tereftalato (PTT), fibre politrimetilene tereftalato (PTN), fibre in polipropilene (PP), fibre splittabili, fibre in viscosa (RY). Preferibilmente le fibre sintetiche di detto strato barriera 20 sono fibre in polietilenetereftalato (PET).
[0087] Vantaggiosamente, le fibre sintetiche e/o artificiali di detto strato barriera 20 possono comprendere inoltre fibre bicomponenti. Preferibilmente le fibre bicomponenti sono presenti con una percentuale in peso sullo strato barriera 20 dal 20% al 40%.
[0088] Preferibilmente, il metodo comprende una fase d) di solidarizzare tra loro il primo strato 10 e lo strato barriera 20 in modo da realizzare un?interconnessione discontinua tra le rispettive superfici di contatto 11, 21 dei due strati 10, 20.
[0089] In accordo ad una forma di realizzazione preferita, l?interconnessione discontinua tra le rispettive superfici di contatto dei due strati 10 e 20 ? definita da isole 30 di resina legante che fanno da ponte tra i due strati 10, 20.
[0090] In particolare, la suddetta fase d) di solidarizzazione comprende le seguenti sotto fasi condotte prima della fase c) di sovrapposizione:
[0091] d1) depositare resina legante in polvere sulla superficie di contatto 11 del primo strato 10 e/o sulla superficie di contatto 21 dello strato barriera 20;
[0092] d2) attivare termicamente la resina legante in polvere depositata sulla superficie di contatto applicando calore.
[0093] La suddetta fase d) di solidarizzazione comprende inoltre la seguente sotto fase condotta dopo la fase c) di sovrapposizione:
[0094] d3) premere tra loro i due strati 10, 20 sovrapposti, preferibilmente a freddo tramite cilindri di calandratura, in modo da comprimere la polvere di resina legante parzialmente attivata tra le due superfici di contatto 11, 21 e creare cos? dette isole 30 di resina legante che fanno da ponte tra i due strati 10, 20.
[0095] Preferibilmente, la resina legante costituisce dal 3% al 8% in peso sul peso totale del materiale composito 1.
[0096] Preferibilmente, la resina legante (e quindi le isole da essa formate) ? presente con una grammatura compresa tra 6 gr/m2 e 56g/m2; in particolare, la granulometria di tale resina ? compresa in un intervallo tra 80 ?m e 500?m.
[0097] La resina legante pu? essere co-poliestere, poliolefinica o epossidica.
[0098] In accordo ad una forma alternativa di realizzazione preferita, nel caso in cui almeno uno dei due strati 10 e 20 comprenda fibre bicomponenti, l?interconnessione discontinua tra le rispettive superfici di contatto 11, 21 dei due strati 10 e 20 ? definita da strutture a ponte 40 tra le fibre dei due strati costituite da fibre bicomponenti termolegate.
[0099] In tal caso, la suddetta fase d) di solidarizzazione comprende la termolegatura dei due strati 10 e 20 tra loro sovrapposti tramite applicazione di calore in modo da fondere parzialmente le fibre bicomponenti presenti in almeno uno dei due strati e cos? creare strutture a ponte 40 tra le fibre dei due strati.
ESEMPI COMPARATIVI
[00100] Sono stati realizzati diversi campioni del materiale composito 1 secondo l?invenzione. Tutti i campioni sono stati sottoposti a test di misura dell?assorbimento acustico tramite tubo ad impedenza secondo ISO 10534-2.
[00101] Tutti i campioni del materiale secondo l?invenzione sono stati realizzati solidarizzando tra loro il primo strato 10 in TNT con lo strato barriera 20 in TNT depositando con dosatore scattering resina epossidica / co-poliestere sulla superficie di contatto 21 dello strato barriera 20, in una quantit? di 15 g/m2. La resina, una volta deposta, ? stata attivata termicamente. Si ? quindi proceduto a sovrapporre i due strati premendolo tra loro tramite cilindri di calandratura, operando a freddo.
[00102] Negli esempi da 1 a 5 i campioni di materiale composito 1 secondo l?invenzione presentano tutti lo stesso strato barriera 20, mentre sono state variate le caratteristiche del primo strato 10, in particolare la grammatura e lo spessore.
[00103] Negli esempi da 6 a 10 i campioni di materiale composito 1 secondo l?invenzione presentano tutti un primo strato 10 avente sostanzialmente le stesse caratteristiche (varia solo leggermente lo spessore), mentre sono state variate le caratteristiche dello strato barriera 20, in particolare grammatura, spessore e composizione delle fibre.
[00104] Lo stesso test di misura dell?assorbimento acustico tramite tubo ad impedenza secondo ISO 10534-2 ? stato effettuato su un campione di un materiale con analoga funzione reperibile sul mercato (nel seguito identificato come ?Materiale di Riferimento?), per un confronto tra le propriet? acustiche con il materiale composito secondo l?invenzione.
[00105] Il materiale di riferimento (realizzato in accordo all?insegnamento della domanda internazionale WO2020245735A1) comprende uno strato di TNT a base di fibre PAN ossidate e un film continuo di polvere termoplastica deposto per spalmatura sullo strato di fibre PAN ossidate. Tale materiale ha uno spessore di 3 mm e grammatura di 600 g/m2.
ESEMPIO 1
[00106] Le caratteristiche del campione (prototipo) di materiale composito secondo l?invenzione utilizzato nell?esempio 1 sono raccolte nella seguente Tabella 1:
Tabella 1
[00107] I risultati dei test di misura dell?assorbimento acustico sono riportati nel grafico e nella tabella di figura 1. Nella stessa figura 1 sono riportati i risultati dei test di misura sul campione del materiale di riferimento.
[00108] Il campione di materiale composito 1 secondo l?invenzione presenta propriet? di assorbimento acustico nettamente migliorative rispetto al materiale di riferimento che presenta grammatura superiore, caratteristica che, a parit? di altri fattori, migliora le propriet? acustiche.
[00109] Il miglioramento della propriet? di assorbimento acustico si pu? attribuire in particolare alla presenza dello strato barriera 20 in TNT (Strato B-1).
ESEMPIO 2
[00110] Le caratteristiche del campione (prototipo) di materiale composito secondo l?invenzione utilizzato nell?esempio 2 sono raccolte nella seguente Tabella 2:
Tabella 2
[00111] I risultati dei test di misura dell?assorbimento acustico sono riportati nel grafico e nella tabella di figura 2. Nel grafico della stessa figura 2 sono riportati i risultati dei test di misura sul campione del materiale di riferimento e sul prototipo dell?esempio 1.
ESEMPIO 3
[00112] Le caratteristiche del campione (prototipo) di materiale composito secondo l?invenzione utilizzato nell?esempio 3 sono raccolte nella seguente Tabella 3:
Tabella 3
[00113] I risultati dei test di misura dell?assorbimento acustico sono riportati nel grafico e nella tabella di figura 3. Nel grafico della stessa figura 3 sono riportati i risultati dei test di misura sul campione del materiale di riferimento e sul prototipo dell?esempio 1.
ESEMPIO 4
[00114] Le caratteristiche del campione (prototipo) di materiale composito secondo l?invenzione utilizzato nell?esempio 4 sono raccolte nella seguente Tabella 4:
Tabella 4
[00115] I risultati dei test di misura dell?assorbimento acustico sono riportati nel grafico e nella tabella di figura 4. Nel grafico della stessa figura 4 sono riportati i risultati dei test di misura sul campione del materiale di riferimento e sul prototipo dell?esempio 1.
ESEMPIO 5
[00116] Le caratteristiche del campione (prototipo) di materiale composito secondo l?invenzione utilizzato nell?esempio 5 sono raccolte nella seguente Tabella 5:
Tabella 5
[00117] I risultati dei test di misura dell?assorbimento acustico sono riportati nel grafico e nella tabella di figura 5. Nel grafico della stessa figura 5 sono riportati i risultati dei test di misura sul campione del materiale di riferimento e sul prototipo dell?esempio 1.
[00118] Le propriet? di assorbimento acustico dei PROTOTIPI realizzati negli esempi da 1 a 5 evidenziano un miglioramento dell?assorbimento acustico all?aumentare della grammatura e dello spessore. I risultati ottenuti sono stati confrontati anche con quelli relativi al materiale di riferimento.
[00119] Il prototipo dell?esempio 4 avente grammatura 270 g/m2 e spessore 3,0 mm presenta propriet? di assorbimento acustico comparabili con quelle del materiale di riferimento, avente grammatura 600 g/m2 e spessore 3 mm. Si evidenzia quindi come l?aggiunta dello strato barriera 20 in TNT (strato B) al primo strato 20 a base di fibre PAN ossidate permetta di ottenere le stesse propriet? di assorbimento acustico rispetto al prodotto reperibile sul mercato (barrierato attraverso l?applicazione di uno strato di polvere termoplastica) avente per? grammatura doppia. La riduzione di grammatura dei manufatti impiegati come barrieranti all?iniezione plastica ? uno dei requisiti costantemente perseguiti e ricercati sul mercato.
ESEMPIO 6
[00120] Le caratteristiche del campione (prototipo) di materiale composito secondo l?invenzione utilizzato nell?esempio 6 sono raccolte nella seguente Tabella 6:
Tabella 6
[00121] I risultati dei test di misura dell?assorbimento acustico sono riportati nel grafico e nella tabella di figura 6. Nella stessa figura 6 sono riportati i risultati dei test di misura sul campione del materiale di riferimento.
ESEMPIO 7
[00122] Le caratteristiche del campione (prototipo) di materiale composito secondo l?invenzione utilizzato nell?esempio 7 sono raccolte nella seguente Tabella 7:
Tabella 7
[00123] I risultati dei test di misura dell?assorbimento acustico sono riportati nel grafico e nella tabella di figura 7. Nella stessa figura 7 sono riportati i risultati dei test di misura sul campione del materiale di riferimento.
ESEMPIO 8
[00124] Le caratteristiche del campione (prototipo) di materiale composito secondo l?invenzione utilizzato nell?esempio 8 sono raccolte nella seguente Tabella 8:
Tabella 8
[00125] I risultati dei test di misura dell?assorbimento acustico sono riportati nel grafico e nella tabella di figura 8. Nella stessa figura 8 sono riportati i risultati dei test di misura sul campione del materiale di riferimento.
ESEMPIO 9
[00126] Le caratteristiche del campione (prototipo) di materiale composito secondo l?invenzione utilizzato nell?esempio 9 sono raccolte nella seguente Tabella 9:
Tabella 9
[00127] I risultati dei test di misura dell?assorbimento acustico sono riportati nel grafico e nella tabella di figura 9. Nella stessa figura 9 sono riportati i risultati dei test di misura sul campione del materiale di riferimento.
ESEMPIO 10
[00128] Le caratteristiche del campione (prototipo) di materiale composito secondo l?invenzione utilizzato nell?esempio 6 sono raccolte nella seguente Tabella 10:
Tabella 10
[00129] I risultati dei test di misura dell?assorbimento acustico sono riportati nel grafico e nella tabella di figura 10. Nella stessa figura 10 sono riportati i risultati dei test di misura sul campione del materiale di riferimento.
[00130] Negli esempi da 6 a 10 sono stati testati prototipi di materiale composito 1 secondo l?invenzione nei quali ? stata mantenuta costante la grammatura del primo strato 10 (strato A), associando strati barriera 20 (strati B) realizzati con la medesima tecnologia spunlace ma aventi diverse caratteristiche: grammatura, spessore, permeabilit? e composizione fibra.
[00131] I diversi strati barriera 20 (strati B) mostrano caratteristiche diverse di grammatura e permeabilit? con efficace capacit? barrierante poich? possono essere utilizzati in funzione delle applicazioni a diversi sistemi di stampaggio. Lo spessore finale dei prototipi ? stato mantenuto costante a 3 mm.
[00132] Le propriet? di assorbimento acustico dei diversi prototipi aventi uguale spessore e analoga grammatura al variare della natura dello strato barriera 20 (strato B) accoppiato, e in particolare alla diversa permeabilit? e composizione di fibra, variano notevolmente.
[00133] Si ? evidenziato come al diminuire della permeabilit? dello strato barriera 20 (strato B) accoppiato (diminuzione progressiva dal prototipo dell?esempio 6 al prototipo dell?esempio 10) migliori la propriet? di assorbimento acustico a parit? di altri fattori.
[00134] Tutte i prototipi testati hanno mostrato un miglioramento dell?assorbimento acustico rispetto al materiale di riferimento, pur avendo grammatura quasi dimezzata, differenza che ? stata massimizzata nel PROTOTIPO realizzato nell?esempio 10.
[00135] Nella sottostante Tabella 11 sono riportati i dati delle caratteristiche tensili del materiale composito 1 secondo l?invenzione utilizzato nell?esempio 1, nonch? i dati delle caratteristiche tensili del materiale di riferimento presente sul mercato.
Tabella 11
[00136] Si osserva come il prodotto della presente invenzione presenta una resistenza alla trazione molto superiore rispetto al materiale di riferimento presente sul mercato; inoltre gli allungamenti superiori garantiscono migliori adattabilit? alle forme complesse in fase di stampaggio.
[00137] L?invenzione permette di ottenere numerosi vantaggi in parte gi? descritti.
[00138] Il materiale composito con effetto barriera ai polimeri fusi e con propriet? di ritardata propagazione di fiamma secondo l?invenzione presenta un?elevata capacit? di assorbimento acustico.
[00139] Il materiale composito con effetto barriera ai polimeri fusi e con propriet? di ritardata propagazione di fiamma secondo l?invenzione consente di migliorare l?effetto barriera al trapasso di materiale plastico fuso. Infatti, rispetto ad un materiale con analoghe funzioni descritto in WO2020245735A1, nel materiale composito secondo l?invenzione la presenza di uno strato barriera realizzato in un tessuto non tessuto idro-interlacciato che copre interamente la superficie dello strato a base di fibre PAN ossidate (con elevata resistenza al fuoco e al calore), evita irregolarit? di trapasso nell?iniezione che potrebbero invece verificarsi in uno strato barriera ottenuto per spalmatura di un materiale termoplastico.
[00140] Il materiale composito con effetto barriera ai polimeri fusi e con propriet? di ritardata propagazione di fiamma secondo l?invenzione presenta inoltre stabilit? dimensionale costante nei processi di stampaggio, in particolare nei processi di stampaggio per componenti automotive.
[00141] Lo strato barriera in tessuto non tessuto idro-interlacciato risulta infatti facilmente deformabile ed adattabile anche alle geometrie pi? complesse aumentando significativamente le propriet? di assorbimento acustico, caratteristica molto apprezzabile in diverse parti dell?auto.
[00142] Grazie al fatto di essere realizzato per idro interlacciatura lo strato barriera mantiene le propriet? di allungamento delle fibre in entrambe le direzioni macchina con un effettivo miglioramento delle prestazioni durante lo stampaggio; lo strato barriera si pu? adattare facilmente alla forma dello stampo mantenendo l'integrit? strutturale e le propriet? di barriera del materiale utilizzato per lo stampaggio stesso.
[00143] Il materiale composito secondo l?invenzione rappresenta quindi un valido aiuto ai produttori di componenti per il settore automotive per aumentare l'efficienza del processo di stampaggio a iniezione in un'unica fase, ridurre i difetti di qualit? e potenzialmente risparmiare sui costi di produzione.
[00144] Il materiale composito con effetto barriera ai polimeri fusi e con propriet? di ritardata propagazione di fiamma secondo l?invenzione ? facile da produrre, dal momento che ? realizzabile tramite tradizionali processi di produzione di tessuti non tessuti.
[00145] Rispetto ad un materiale realizzato in accordo alla domanda internazionale WO 2020/245735 A1 (strato di TNT con fibre PAN ossidate spalmato con resina termoplastica a base polietilene), nel materiale composito secondo l?invenzione, grazie alla presenza di uno strato barriera in TNT idro-interlacciato ? possibile ridurre la grammatura dello strato contenente le fibre PAN ossidate. Infatti il tnt idrointerlacciato ha uno spessore maggiore rispetto ad una lamina di resina termoplastica e per raggiungere lo spessore richiesto dall?applicazione si pu? lavorare sulla combinazione degli spessori dei due strati.
[00146] La componente del materiale composito secondo la presente invenzione a base di fibre PAN ossidate, se attaccata con la fiamma carbonizza formando una sorta di strato ?char? superficiale; la fiamma incontra poi lo strato barriera in tnt che sicuramente fonde ad una temperatura superiore a quella del polietilene (sia che si tratti di PES, PP, PA, etc.). Quindi il materiale composito secondo l?invenzione presenta una resistenza al fuoco maggiore rispetto ad un prodotto realizzato in accordo a WO 2020/245735 A1.
[00147] La riduzione dello strato a base di fibre PAN ossidate viene compensata dallo strato barriera in TNT idro-interlacciato portando un vantaggio in termini di riduzione del costo. La fibra PAN ossidata costa molto di pi? rispetto alle fibre termoplastiche normalmente utilizzate.
[00148] L?invenzione cos? concepita raggiunge pertanto gli scopi prefissi.
[00149] Ovviamente, essa potr? assumere, nella sua realizzazione pratica anche forme e configurazioni diverse da quella sopra illustrata senza che, per questo, si esca dal presente ambito di protezione.
[00150] Inoltre tutti i particolari potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti e le dimensioni, le forme ed i materiali impiegati potranno essere qualsiasi a seconda delle necessit?.

Claims (24)

RIVENDICAZIONI
1. Materiale composito (1) con effetto barriera ai polimeri fusi e con propriet? di ritardata propagazione di fiamma, comprendente:
- un primo strato (10) di tessuto non tessuto che comprende una percentuale in peso di fibre in poliacrilonitrile ossidata pari o superiore al 40% per conferire propriet? di ritardata propagazione di fiamma al materiale composito (1), la rimanente percentuale in peso essendo costituita da altre fibre sintetiche, detto primo strato (10) avendo una grammatura compresa tra 200 g/m2 e 600 g/m2 e uno spessore compreso tra 1,6 mm e 5 mm;
- uno strato barriera (20), che ? sovrapposto a detto primo strato (10) ed ? atto a contrastare il trapasso di polimeri fusi attraverso detto materiale composito (1),
caratterizzato dal fatto che le fibre in poliacrilonitrile ossidata di detto primo strato (10) hanno un titolo compreso tra 1,5 ? 5 dtex, preferibilmente tra 1,7 e 2,5 dtex e le altre fibre sintetiche di detto primo strato (10) hanno titolo compreso tra 0,8 dtex 5 dtex,
e dal fatto che lo strato barriera (20) consiste in un secondo strato di tessuto non tessuto di fibre sintetiche e/o artificiali idro-interlacciate, detto strato barriera (20) avendo: - una grammatura compresa tra 70 g/m2 e 150 g/m2; - uno spessore compreso tra 0,4 mm e 1,5 mm; e ? una permeabilit? all?aria compresa tra 200 L/m2s e 2000 L/m2s sotto caduta di pressione di 2 mbar, misurata secondo la normativa ISO 9237,
in cui il materiale composito (1) ha uno spessore compreso tra 2 mm e 6,5 mm, preferibilmente 3 mm, e una grammatura compresa tra 270 g/m2 e 750 g/m2, preferibilmente tra 450 g/m2 e 600 g/m2.
2. Materiale composito (1) secondo la rivendicazione 1, in cui le altre fibre sintetiche di detto primo strato (10) sono scelte nel gruppo consistente in fibre polietilene-tereftalato (PET), fibre polibutilene-tereftalato (PBT), fibre polietilene naftalato (PEN), fibre policicloesilenedimetilene tereftalato (PCT), fibre politrimetilene tereftalato (PTT), fibre politrimetilene tereftalato (PTN), fibre in polipropilene (PP), preferibilmente le altre fibre sintetiche di detto primo strato (10) essendo fibre in polietilene-tereftalato (PET).
3. Materiale composito (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui le fibre sintetiche e/o artificiali di detto strato barriera (20) hanno titolo compreso tra 0,8 dtex e 5 dtex.
4. Materiale composito (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le fibre sintetiche e/o artificiali di detto strato barriera (20) sono scelte nel gruppo consistente in fibre polietilene-tereftalato (PET), fibre polibutilenetereftalato (PBT), fibre polietilene naftalato (PEN), fibre policicloesilenedimetilene tereftalato (PCT), fibre politrimetilene tereftalato (PTT), fibre politrimetilene tereftalato (PTN), fibre in polipropilene (PP), fibre splittabili, fibre in viscosa (RY), preferibilmente le fibre sintetiche di detto strato barriera (20) essendo fibre in polietilenetereftalato (PET).
5. Materiale composito (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo strato (10) e lo strato barriera (20) sono solidarizzati tra loro tramite un?interconnessione discontinua tra le rispettive superfici di contatto (11, 21) dei due strati (10, 20).
6. Materiale composito (1) secondo la rivendicazione 5, in cui l?interconnessione discontinua tra le rispettive superfici di contatto dei due strati ? definita da isole (30) di resina legante che fanno da ponte tra i due strati (10, 20).
7. Materiale composito (1) secondo la rivendicazione 6, in cui dette isole (30) di resina legante costituiscono dal 3% al 8% in peso sul peso totale del materiale composito (1).
8. Materiale composito (1) secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui detta resina legante pu? essere co-poliestere, poliolefinica o epossidica.
9. Materiale composito (1) secondo la rivendicazione 2, in cui le altre fibre sintetiche di detto primo strato (10) comprendono inoltre fibre bicomponenti, preferibilmente le fibre bicomponenti essendo presenti con una percentuale in peso sul primo strato (10) dal 20% al 40%.
10. Materiale composito (1) secondo la rivendicazione 4, in cui le fibre sintetiche e/o artificiali di detto strato barriera (20) comprendono inoltre fibre bicomponenti, preferibilmente le fibre bicomponenti essendo presenti con una percentuale in peso sullo strato barriera (20) dal 20% al 40%.
11. Materiale composito (1) secondo la rivendicazione 6 e la rivendicazione 9 e/o 10, in cui l?interconnessione discontinua tra le rispettive superfici di contatto dei due strati ? definita da strutture a ponte (40) tra le fibre dei due strati costituite da fibre bicomponenti termolegate.
12. Metodo per realizzare un materiale composito (1) con effetto barriera ai polimeri fusi e con propriet? di ritardata propagazione di fiamma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente le seguenti fasi operative:
a) produrre il primo strato (10) di tessuto non tessuto mediante cardatura e agugliatura o idrointerlacciatura di una miscela di altre fibre sintetiche con titolo compreso tra 0,8 dtex e 5 dtex e di fibre in poliacrilonitrile ossidata con titolo compreso tra 1,5 e 5 dtex, le fibre in poliacrilonitrile ossidata costituendo almeno il 40% in peso del primo strato (10), detto primo strato (10) avendo una grammatura compresa tra 200 g/m2 e 600 g/m2 e uno spessore compreso tra 1,6 mm e 5 mm;
b) produrre lo strato barriera (20) in tessuto non tessuto mediante cardatura e idro-interlacciatura di fibre sintetiche e/o artificiali, detto strato barriera (20) avendo una grammatura compresa tra 70 g/m2 e 150 g/m2, uno spessore compreso tra 0,4 mm e 1,5 mm e una permeabilit? all?aria compresa tra 200 L/m2s e 2000 L/m2s sotto caduta di pressione di 2 mbar, misurata secondo la normativa ISO 9237,
c) sovrapporre tra loro il primo strato (10) e lo strato barriera (20) in corrispondenza di rispettive superfici di contatto, cos? da ottenere detto materiale composito,
in cui il materiale composito (1) ha uno spessore compreso tra 2 mm e 6,5 mm, preferibilmente 3 mm, e una grammatura compresa tra 270 g/m2 e 750 g/m2, preferibilmente tra 450 g/m2 e 600 g/m2.
13. Metodo secondo la rivendicazione 12, in cui le altre fibre sintetiche di detto primo strato (10) sono scelte nel gruppo consistente in fibre polietilenetereftalato (PET), fibre polibutilene-tereftalato (PBT), fibre polietilene naftalato (PEN), fibre policicloesilenedimetilene tereftalato (PCT), fibre politrimetilene tereftalato (PTT), fibre politrimetilene tereftalato (PTN), fibre in polipropilene (PP), preferibilmente le fibre sintetiche di detto primo strato (10) essendo fibre in polietilene-tereftalato (PET).
14. Metodo secondo la rivendicazione 12 o 13, in cui le fibre sintetiche e/o artificiali di detto strato barriera (20) hanno titolo compreso tra 0,8 dtex 5 dtex.
15. Metodo secondo la rivendicazione 12, 13 o 14, in cui le fibre sintetiche e/o artificiali di detto strato barriera (20) sono scelte nel gruppo consistente in fibre polietilene-tereftalato (PET), fibre polibutilene-tereftalato (PBT), fibre polietilene naftalato (PEN), fibre policicloesilenedimetilene tereftalato (PCT), fibre politrimetilene tereftalato (PTT), fibre politrimetilene tereftalato (PTN), fibre in polipropilene (PP), fibre splittabili, fibre in viscosa (RY), preferibilmente le fibre sintetiche di detto strato barriera (20) essendo fibre in polietilene-tereftalato (PET).
16. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 15, comprendente una fase d) di solidarizzare tra loro il primo strato (10) e lo strato barriera (20) in modo da realizzare un?interconnessione discontinua tra le rispettive superfici di contatto dei due strati (10, 20).
17. Metodo secondo la rivendicazione 16, in cui l?interconnessione discontinua tra le rispettive superfici di contatto dei due strati ? definita da isole (30) di resina legante che fanno da ponte tra i due strati (10, 20).
18. Metodo secondo la rivendicazione 17, in cui detta fase d) di solidarizzazione comprende le seguenti sotto fasi condotte prima della fase c) di sovrapposizione:
d1) depositare resina legante in polvere sulla superficie di contatto (11) del primo strato (10) e/o sulla superficie di contatto (21) dello strato barriera (20);
d2) attivare termicamente la resina legante in polvere depositata sulla superficie di contatto applicando calore;
in cui detta fase d) di solidarizzazione comprende inoltre la seguente sotto fase condotta dopo la fase c) di sovrapposizione:
d3) premere tra loro i due strati (10; 20) sovrapposti, preferibilmente a freddo tramite cilindri di calandratura, in modo da comprimere la polvere di resina legante tra le due superfici di contatto e creare cos? dette isole (30) di resina legante che fanno da ponte tra i due strati (10, 20).
19. Metodo secondo la rivendicazione 17 o 18, in cui detta resina legante costituisce dal 3% al 8% in peso sul peso totale del materiale composito (1).
20. Metodo secondo la rivendicazione 17, 18 o 19, in cui detta resina legante pu? essere co-poliestere, poliolefinica o epossidica.
21. Metodo secondo la rivendicazione 13, in cui le altre fibre sintetiche di detto primo strato (10) comprendono inoltre fibre bicomponenti, preferibilmente le fibre bicomponenti essendo presenti con una percentuale in peso sul primo strato (10) dal 20% al 40%.
22. Metodo secondo la rivendicazione 15, in cui le fibre sintetiche e /o artificiali di detto strato barriera (20) comprendono inoltre fibre bicomponenti, preferibilmente le fibre bicomponenti essendo presenti con una percentuale in peso sullo strato barriera (20) dal 20% al 40%.
23. Metodo secondo la rivendicazione 16 e la rivendicazione 21 e/o 22, in cui l?interconnessione discontinua tra le rispettive superfici di contatto dei due strati (10; 20) ? definita da strutture a ponte (40) tra le fibre dei due strati costituite da fibre bicomponenti termolegate.
24. Metodo secondo la rivendicazione 23, in cui detta fase d) di solidarizzazione comprende la termolegatura dei due strati (10; 20) tra loro sovrapposti tramite applicazione di calore in modo da fondere parzialmente le fibre bicomponenti e cos? creare strutture a ponte (40) tra le fibre dei due strati.
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