KR20010108459A - Moldable composite article and method of manufacture - Google Patents
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Abstract
열 또는 압력하에서 성형될 때 높은 스티프니스를 가지는 성형가능한 직물층을 포함한 물품이 발표된다. 열 또는 압력하에서 성형될 때 가변적 두께를 가질 수 있는 가변적 압축 직물층이 성형가능한 직물층 표면에 결합되고, 상기 층들은 동일한 열성형가능한 폴리머로 제조된다.An article is disclosed that includes a layer of moldable fabric having high stiffness when molded under heat or pressure. A variable compressive fabric layer, which may have a variable thickness when molded under heat or pressure, is bonded to the moldable fabric layer surface and the layers are made of the same thermoformable polymer.
Description
자동차 트렁크 라이너로서 기능하기에 충분한 강도 및 인성을 갖는 폴리머 재료를 함유한 물품 제조시, 상이한 성질을 갖는 열성형성 재료판을 층으로 배치하고 몰드에서 열과 압력하에서 이들을 압축시키는 것은 공지이다. 적어도 하나의 층은 강도 및 인성을 부여하고 또다른 층은 성형에 충분한 부피를 생성한다. 미국특허 5,298,319 는 폴리프로필렌 스태플 섬유로 구성된 부직포로 구성된 외부층과 압출된 폴리프로필렌으로 구성된 중간층을 포함한 섬유질 복합체로 제조된 자동차트렁크 라이너를 발표한다. 이러한 공지기술의 섬유질 복합체는 중간 폴리프로필렌층의 압출과 동시에 조립된다. 두 개의 외부 부직포층의 내면을 압출 공정에서 발생된 열에 의해서 압출된 폴리프로필렌의 표면에 접착하고 이 공정동안 용융하는 인접 표면의 용융 상태에 접착한다. 동일한 폴리머, 즉 폴리프로필렌을 함유한 모두 3개의 층을 써서 물품의 궁극적인 재활용이 촉진된다.In the manufacture of articles containing polymeric materials having strength and toughness sufficient to function as automotive trunk liners, it is known to arrange layers of thermoformable materials having different properties in layers and to compress them under heat and pressure in the mold. At least one layer imparts strength and toughness and another layer produces sufficient volume for molding. U.S. Patent 5,298,319 discloses an automotive trunk liner made of a fibrous composite comprising an outer layer of nonwoven fabric consisting of polypropylene staple fibers and an intermediate layer of extruded polypropylene. Such known fibrous composites are assembled simultaneously with the extrusion of the intermediate polypropylene layer. The inner surfaces of the two outer nonwoven layers are bonded to the surface of the extruded polypropylene by the heat generated in the extrusion process and to the molten state of the adjacent surfaces that melt during this process. All three layers containing the same polymer, ie polypropylene, are used to promote ultimate recycling of the article.
이러한 공지기술의 절차에는 몇가지 결점이 있다. 성형에 필요한 부피(bulk)를 부여하는 중간층이 압출되므로 성형품은 필수적으로 균일한 두께를가진다. 또다른 결점은 섬유질 복합체가 중간층 압출과 동시에 조립되어야 한다는 점이다.There are several drawbacks to the procedure of this known art. Since the intermediate layer is extruded giving the bulk necessary for molding, the molded article has an essentially uniform thickness. Another drawback is that the fibrous composites must be assembled simultaneously with the interlayer extrusion.
발명의 요약Summary of the Invention
그러므로 본 발명의 목적은 가변적 두께 및 밀도의 성형품 제조에 사용될 수 있는 개선된 성형가능한 섬유질 복합체를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide an improved moldable fibrous composite that can be used to produce molded articles of varying thickness and density.
연속으로 조립될 수 있는 층으로 제조된 개선된 성형가능한 섬유질 복합체를 제공하는것도 본 발명의 목적이다.It is also an object of the present invention to provide an improved moldable fibrous composite made of layers that can be assembled continuously.
쉽게 재활용될 수 있는 양립성 재료로 제조된 개선된 성형가능한 섬유질 복합체를 제공하는것도 본 발명의 목적이다.It is also an object of the present invention to provide an improved moldable fibrous composite made from compatible materials that can be easily recycled.
1단계 성형공정에서 성형될 수 있는 부직 섬유질 복합체를 제공하는것도 본 발명의 목적이다.It is also an object of the present invention to provide a nonwoven fibrous composite that can be molded in a one step molding process.
중량대 두께 비율이 큰 물품은 성형하는데 사용될 수 있는 부직 섬유질 복합체를 제공하는것도 본 발명의 목적이다.It is also an object of the present invention to provide a nonwoven fibrous composite that can be used to mold articles having a high weight to thickness ratio.
압력 및 가열하에서 성형되는 동안 파괴 또는 인열없이 쉽게 몰드의 형상을 취하는 개선된 성형가능한 섬유질 복합체를 제공하는것도 본 발명의 목적이다.It is also an object of the present invention to provide an improved moldable fibrous composite that easily takes the shape of a mold without breaking or tearing under molding under pressure and heating.
수지를 주입할 필요없이 물품을 열성형하는데 사용될 수 있는 개선된 성형가능한 섬유질 복합체를 제공하는것도 본 발명의 목적이다.It is also an object of the present invention to provide an improved moldable fibrous composite that can be used to thermoform articles without the need to inject resin.
이러한 목적을 달성하고 공지 기술의 문제점을 극복하기 위해서 본 발명은 성형가능한 부직 섬유질 복합재와 그 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 부직 섬유질 복합체는 동일한 부직 열성형성 폴리머로 제조된 기능성층을 적어도 두 개가진다. 적합한 폴리머는 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리비닐 아세테이트, 폴리아미드, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌, 폴리우레탄 및 폴리에스테르를 포함한다. 한 구체예에서 층들은 폴리에스테르로 제조된다. 이들 복합체는 자동차 헤드라이너, 트렁크 라이너, 승객 칸막이 성분, 수차물, 가구, 스포츠용품, 여과제품 제작에 사용될 수 있다.In order to achieve this object and overcome the problems of the known art, the present invention provides a moldable nonwoven fibrous composite and its manufacturing method. The nonwoven fibrous composite according to the invention has at least two functional layers made of the same nonwoven thermoformable polymer. Suitable polymers include polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyamides, polyvinylalcohols, polyethylene, polyurethanes and polyesters. In one embodiment the layers are made of polyester. These composites can be used in the manufacture of automotive headliners, trunk liners, passenger compartment components, aberrations, furniture, sporting goods, and filtration products.
선택된 폴리머는 상이한 기계적 성분 또는 물성을 갖는 두 개의 상이한 직물로 제조된다. 적어도 하나의 직물은 성형가능한 직물로서 열 또는 압력하에서 최종 성형시 비교적 높은 강도 및 인성을 갖는다. 다른 직물은 가변적 압축 직물(가변적 두께 직물)로서 열 또는 압력하에서 성형될 때 가변적 두께와 밀도를 가질 수 있다. 최종 물품이 균일한 두께와 밀도를 필요로 하는 분야에서 가변적 압축 직물이 사용될 수도 있다. 이러한 가변적 압축 직물은 미국특허 5,532,050 의 주제이다. 또다른 구체예에서 대면 직물을 구성하는 또다른 층이 복합체 성형품 외관을 개선시킬 목적으로 층의 외면에 적용될 수 있다. 기능성 층과 대면하는 직물층은 완성된 성형가능한 물품 제작자에게 선적할 수 있는 복합체로 조립될 수 있다. 복합체는 층을 쌓고 조합함으로써 조립될 수 있다. "복합체"는 화학적 또는 물리적 수단에 의해 층간의 응집력이 개선되는지 여부에 관계없이 연속층 스택을 의미한다. 복합체의 인접한 층간의 응집력은 분무 분말 결합, 액체 분산물/용액 사용, 스티치 결합, 화염 라미네이션, 기능성층 사이에 중간 접착 직물의 사용, 기계적 니들펀칭에 의해 향상될 수 있다.The selected polymer is made of two different fabrics with different mechanical components or physical properties. At least one fabric is a moldable fabric that has a relatively high strength and toughness upon final molding under heat or pressure. Other fabrics can have varying thicknesses and densities when molded under heat or pressure as variable compressive fabrics (variable thickness fabrics). Variable compression fabrics may be used in applications where the final article requires uniform thickness and density. Such variable compression fabrics are the subject of US Pat. No. 5,532,050. In another embodiment another layer constituting the facing fabric can be applied to the outer surface of the layer for the purpose of improving the composite molded article appearance. The fabric layer facing the functional layer can be assembled into a composite that can be shipped to the finished moldable article maker. The composite can be assembled by stacking and combining layers. "Composite" means a continuous layer stack regardless of whether the cohesion between layers is improved by chemical or physical means. Cohesion between adjacent layers of the composite can be enhanced by spray powder bonding, liquid dispersion / solution use, stitch bonding, flame lamination, the use of intermediate adhesive fabrics between functional layers, and mechanical needle punching.
예정된 용융온도 범위를 갖는 선택된 섬유의 블렌드가 한 층 또는 두 층에포함되어서 최종 성형품의 인성과 복합체 층간의 접착력에 영향을 준다. 발생하는 접착 메카니즘은 "열가소성 결합"으로 기술된다(미국특허 5,456,976, 칼럼 3, 36~50행). 이후에 복합체 쉬이트가 몰드에 도입되고 열 또는 압력을 써서 성형되어 몰드 공동의 형상을 가짐으로써 최종 물품 형상을 형성한다.Blends of selected fibers with a predetermined melting temperature range are included in one or two layers to affect the toughness of the final molded article and the adhesion between the composite layers. The resulting adhesion mechanism is described as "thermoplastic bonds" (US Pat. No. 5,456,976, column 3, lines 36-50). The composite sheet is then introduced into the mold and molded using heat or pressure to form the mold cavity to form the final article shape.
본 발명은 복합 물품, 특히 성형가능한 부직섬유 복합 물품에 관계한다.The present invention relates to composite articles, in particular moldable nonwoven fiber composite articles.
도 1 은 본 발명의 한 구체예에 따른 성형가능한 섬유질 복합체의 도면으로서, 층 구성을 보여준다.1 is a diagram of a moldable fibrous composite according to one embodiment of the present invention, showing the layer configuration.
도 2 는 본 발명의 또다른 구체예에 따른 성형품을 제조하는 시스템의 개략도이다.2 is a schematic diagram of a system for manufacturing a molded article according to another embodiment of the present invention.
* 부호설명* Code Description
1 복합물품 2 가변적 압축 직물1 Composite 2 Variable Compression Fabric
3 상부표면 4 하부표면3 Upper surface 4 Lower surface
5,8 성형가능한 직물충 6,9 상부표면5,8 Moldable fabrics 6,9 Upper surface
7,10 하부표면 11,14 접착제층7,10 bottom surface 11,14 adhesive layer
12,15 상부표면 13,16 하부표면12,15 Upper surface 13,16 Lower surface
17 대면 직물층 18 상부표면17 Facing fabric layer 18 Upper surface
19 하부표면 20 접착제층19 Lower surface 20 Adhesive layer
21 상부표면 22 하부표면21 Upper surface 22 Lower surface
25,26 성형가능한 직물 27 대면직물25,26 Formable Fabric 27 Face-to-Fabric
28 가변적 압축 직물 29,30,31,32 롤28 variable compression fabric 29,30,31,32 rolls
33 상부 34 하부33 upper 34 lower
본 발명에 따라서 가변적 압축 직물층과 성형가능한 직물층 롤 또는 쉬이트로부터 물품이 성형된다. 도 2에서 성형가능한 직물(25,26)은 롤(29,32)로부터 분배되고 가변적 압축 직물(28)은 롤(31)에서 분배되고 대면 직물(27)은 롤(30)에서 분배된다. 이들 직물층은 각 롤로부터 상부(33) 및 하부(34)를 갖는 성형수단에 동시에 공급된다.In accordance with the present invention an article is molded from a variable compressive fabric layer and a moldable fabric layer roll or sheet. In FIG. 2 the moldable fabrics 25, 26 are dispensed from the rolls 29, 32, the variable compressive fabric 28 is dispensed from the roll 31 and the facing fabric 27 is dispensed from the roll 30. These fabric layers are simultaneously supplied from each roll to forming means having an upper portion 33 and a lower portion 34.
자동차 헤드라이너는 복합재 롤이 풀릴 때 그 형상이 헤드라이너 형태인 공동을 갖는 압축 몰드를 통해 바인더 섬유를 함유한 가변적 압축층과 성형가능한 직물층을 통과시킴으로써 형성된다. 성형이 이루어지기 위해서 복합재는 예정된 시간동안 승온에 노출되고 이후에 몰드에서 성형된다. 분리된 층에 존재하는 바인더 섬유는 열 또는 압력하에서 연화 또는 용융되고 혼합되고 몰드 탈형시 섬유가 냉각 및 경화되어서 층을 결합시킨다.An automotive headliner is formed by passing a variable compressive layer containing binder fibers and a moldable fabric layer through a compression mold having a cavity shaped in the form of a headliner when the composite roll is unwound. In order to achieve molding, the composite is exposed to elevated temperatures for a predetermined time and then molded in the mold. The binder fibers present in the separated layers soften or melt and mix under heat or pressure, and upon mold demolding, the fibers cool and cure to bond the layers.
또다른 구체예에 따라서 성형가능한 직물층, 가변적 압축 직물층 및 대면 직물층은 물품으로 제조되기전 복합체로 형성된다.According to another embodiment the moldable fabric layer, the variable compression fabric layer and the facing fabric layer are formed of a composite before being made into an article.
도 1에서 본 발명의 복합 물품을 구성하는 다양한 층이 도시된다. 다양한 층의 두께는 일정한 비율로 그려지지 않았다.In Figure 1 various layers that make up the composite article of the present invention are shown. The thicknesses of the various layers are not drawn to scale.
도 1 의 복합물품(1)에서 가변적 압축 직물층(2)이 상부표면(6)과 하부표면(7)을 갖는 성형가능한 직물층(5)과 상부표면(9)과 하부표면(10)을 갖는 성형가능한 직물층(8)사이에 샌드위치되어 상부 및 하부 접착제층(14,11)이 가변적압축 직물층(2)과 성형가능한 직물층(5,8) 사이에 배치되어서 가변적 압축층(2)의 상부표면(3)이 접착제층(14)의 하부표면(16)과 맞닿고 접착제층(4)의 상부표면(15)이 성형가능한 직물층(5)의 하부표면(7)과 맞닿고 접착제층(11)의 상부표면(12)은 가변적 압축층(2)의 하부표면(4)과 맞닿고 접착제층(11)의 하부표면(13)은 성형가능한 직물층(8)의 상부표면과 맞닿음으로써 성형가능한 직물층(5,8)과 가변적 압축층(2)간의 접촉 및 응집력을 향상시킨다.In the composite article 1 of FIG. 1, the variable compression fabric layer 2 comprises a moldable fabric layer 5 having an upper surface 6 and a lower surface 7 and an upper surface 9 and a lower surface 10. Sandwiched between the moldable fabric layer 8 having the upper and lower adhesive layers 14, 11 disposed between the variable compressive fabric layer 2 and the moldable fabric layer 5, 8 so that the variable compressive layer 2 is formed. The upper surface 3 of the abutting the lower surface 16 of the adhesive layer 14 and the upper surface 15 of the adhesive layer 4 abutting the lower surface 7 of the moldable fabric layer 5 and the adhesive The upper surface 12 of the layer 11 abuts the lower surface 4 of the variable compressive layer 2 and the lower surface 13 of the adhesive layer 11 abuts the upper surface of the moldable fabric layer 8. The contact improves the contact and cohesion between the moldable fabric layers 5, 8 and the variable compression layer 2.
상기 구체예는 대면 직물(17)의 하부표면(19)이 접착제층(20)의 상부표면(21)에 맞닿고 접착제층(20)의 하부표면(22)이 성형가능한 직물층(5)의 상부표면(6)에 맞닿아서 복합재 외면의 외양과 성형품의 외향을 향상시키도록 접착제층(20)을 수단으로 대면 직물층(17)의 하부표면(19)을 성형가능한 직물층(5)의 상부표면(6)에 적용함으로써 변형될 수 있다. 복합재를 압축 성형수단을 통과시키고 몰드 공동의 형상을 복합재가 갖도록 하기에 충분한 시간동안 열 또는 압력을 받게함으로써 자동차 헤드라이너 또는 트렁크 라이너가 형성될 수 있다.This embodiment is characterized in that the lower surface 19 of the facing fabric 17 abuts the upper surface 21 of the adhesive layer 20 and that the lower surface 22 of the adhesive layer 20 is moldable. The lower surface 19 of the facing fabric layer 17 by means of an adhesive layer 20 to improve the appearance of the composite outer surface and the outward direction of the molded article by abutting the upper surface 6 of the fabric layer 5 It can be deformed by applying it to the upper surface 6. An automotive headliner or trunk liner can be formed by passing the composite through compression molding means and subjecting it to heat or pressure for a time sufficient to allow the composite to have the shape of the mold cavity.
본 발명에서 사용하기 위해서 성형가능한 직물 또는 경화 직물의 기초중량은 4~18 oz/dy2이다. 선호되는 범위는 6~12 oz/yd2이다. 이러한 범위는 최종 성형품에서 인성을 조절하고 취급성을 최적이 되게하며 제조비용을 감소시킨다.The basis weight of the moldable or cured fabric for use in the present invention is 4-18 oz / dy 2 . The preferred range is 6-12 oz / yd 2 . This range controls toughness in the final molding, optimizes handling and reduces manufacturing costs.
또다른 구체예에서 가변적 압축 폴리에스테르 직물쉬이트가 니들펀치 펠트 형태로 두 개의 성형가능한 폴리에스테르 쉬이트사이에 샌드위치되어서 복합물품을 형성한다. 니들펀치 펠트는 Knowlton Nonwovens, Inc.(Utica, New York)에 의해제조된다. 인접한 쉬이트간의 응집력은 기계적 니들펀칭에 의해 향상된다. 이후에 복합재가 저장롤에 감겨진다. HOF AHMV8 인쇄된 스티치본드 폴리에스테르나 Foss 니들펀치 폴리에스테르와 같은 장식 직물층이 성형가능한 폴리에스테르 직물층의 외면에 적용될 수 있다.In another embodiment the variable compressed polyester fabric sheet is sandwiched between two moldable polyester sheets in the form of a needle punch felt to form a composite article. Needle punch felts are manufactured by Knowlton Nonwovens, Inc. (Utica, New York). Cohesion between adjacent sheets is improved by mechanical needle punching. The composite is then wound up on a storage roll. A decorative fabric layer, such as HOF AHMV8 printed stitchbond polyester or Foss needlepunch polyester, can be applied to the outer surface of the moldable polyester fabric layer.
자동차 트렁크 라이너 또는 헤드 라이너와 같은 물품이 열 또는 압력하에서 몰드에서 형성된다. 이후에 주변온도까지 성형품이 냉각된다. 미국특허 5,298,319 는 본 발명에 의해 고려되는 형태의 물품을 제조하는 장치와 기본적인 성형 절차를 제시한다.Articles such as automotive trunk liners or head liners are formed in a mold under heat or pressure. Thereafter, the molded article is cooled to ambient temperature. U. S. Patent 5,298, 319 presents an apparatus and a basic forming procedure for making articles of the type contemplated by the present invention.
동일 복합재로된 상이한 직물층 사이에 상이한 응집력 향상수단이 사용될 수 있다. 예컨대 사이에 접착제층을 배치시킴으로써 대면 직물층과 성형가능한 직물층간의 응집력이 향상되며 니들펀치에 의해서 성형가능한 직물층과 가변적 두께 직물층간의 응집력이 향상된다.Different cohesion enhancing means can be used between different fabric layers of the same composite. For example, by disposing the adhesive layer therebetween, the cohesion between the facing fabric layer and the moldable fabric layer is improved and the cohesion between the moldable fabric layer and the variable thickness fabric layer by the needle punch is improved.
혹은 성형에 적합한 복합재가 단일한 성형가능한 직물층과 가변적 압축 직물층으로부터 제조될 수 있다. 대면 직물층은 성형가능한 직물층 또는 가변적 압축 직물층의 외면에 적용될 수 있다. 기능성 직물층간의 응집력은 니들펀칭과 같은 기계적 수단이나 분무 분말 결합과 같은 접착수단, 액체 분산물, 용액 사용, 화염 라미네이션, 접착층 배치에 의해 향상될 수 있다.Alternatively, composites suitable for molding can be made from a single moldable fabric layer and a variable compression fabric layer. The facing fabric layer may be applied to the outer surface of the moldable fabric layer or the variable compression fabric layer. Cohesion between functional fabric layers can be improved by mechanical means such as needle punching or adhesion means such as spray powder bonding, liquid dispersions, solution use, flame lamination, adhesive layer placement.
다음 실시예는 본 발명의 다양한 구조와 본 발명 구조의 물성이 공정 변수 변화에 의해 조절되는 방법을 보여준다. 아래 실시예에서 제 1 및 제 2 스티프너층들이 표준 직물 블렌딩 시설에서 선택된 섬유를 블렌딩하고 섬유를 부직웹으로카딩(carding)하고 이후에 1000핀 니들 침투에 의해 니들펀칭되는 하이 로프트(high loft) 다층 배트를 구축하도록 교차-래핑(lapping)되는 니들펀치 공정에 의해 제조된다.The following examples show how the various structures of the present invention and the properties of the present structures are controlled by process variable changes. In the example below, a high loft multilayer in which the first and second stiffener layers blend selected fibers in a standard fabric blending facility, card the fibers into a nonwoven web and then needlepunch by 1000 pin needle penetration. It is made by a needlepunch process that is cross-wrapped to build a bat.
가변적 압축 직물이 두 개의 성형가능한(스티프너)직물층 사이에 샌드위치된 성형가능한 복합구조가 다음에 따라 제조된다.A moldable composite structure in which a variable compression fabric is sandwiched between two layers of moldable (stiffener) fabric is produced according to the following.
3가지 재료층은 다음과 같다:The three material layers are:
제 1 스티프너층50% Fiber Innovation Technologies 3.5데니어 X 2인치 First Stiffener Layer 50% Fiber Innovation Technologies 3.5 Denier X 2 inches
2인치 결정성 폴리에스테르 2성분 바인더 섬유2 inch crystalline polyester bicomponent binder fiber
50% Kosa 15데니어 X 3인치 Type 295 폴리에스테르50% Kosa 15 Denier X 3-inch Type 295 Polyester
기본중량 - 6 oz/yd2 Basic Weight-6 oz / yd 2
니들펀치 구성(스티프너 직물)Needle Punch Composition (Stiffener Fabric)
제 2 스티프너층위와 동일한 섬유, 블렌드 및 구성Same fibers, blends and constructions as on the second stiffener layer
기본중량 - 9 oz/yd2 Basic Weight-9 oz / yd 2
가변적 압축층50% Fiber Innovation Technologies 3.5데니어 X 2인치 Variable Compression Layer 50% Fiber Innovation Technologies 3.5 Denier X 2 in
결정성 폴리에스테르 2성분 바인더 섬유Crystalline Polyester Bicomponent Binder Fiber
25% 6.7 dtex 폴리에스테르25% 6.7 dtex polyester
25% 17.0 dtex 폴리에스트레25% 17.0 dtex polyester
기본중량 - 20 oz/yd2 Basic weight-20 oz / yd 2
두께 - 20㎜Thickness-20 mm
수직 랩 구성(가변적 압축 직물)Vertical Wrap Configuration (Variable Compressed Fabric)
이들 재료층 사이에 접착제층이 없다. 수직 랩(lap)제품 가변적 압축 직물은 Strudo 기계(I.N.T., s.r.o., 460 05 Liberec, Karla Ca ka 302/22, Czech Republic)에서 제조된다.There is no adhesive layer between these material layers. Vertical Lap Products Variable compression fabrics are manufactured on Strudo machines (I.N.T., s.r.o., 460 05 Liberec, Karla Ca ka 302/22, Czech Republic).
가변적 압축층을 제조하기 위해서 하나의 바인더 섬유를 포함한 3개의 폴리에스테르 섬유가 표준 직물 섬유 블렌딩 시설상에서 블렌딩되고 부직웹으로 카딩된다. 카딩된 웹은 수직 랩 Strudo 기계에 공급되어 접혀지거나 주름이 잡혀서 수직으로 주름이 잡힌 제품이 생성된다. 두꺼운 제품은 오븐을 통과하여 150℃이상으로 가열되어서 바인더 섬유를 연화시키거나 용융시켜 블렌드에 있는 다른 섬유와 열결합하게 만듬으로써 높고 두꺼운 3차원 제품이 제조된다.Three polyester fibers, including one binder fiber, are blended on a standard textile fiber blending facility and carded into a nonwoven web to produce a variable compressive layer. The carded web is fed to a vertical wrap strudo machine which is folded or crimped to produce a vertically corrugated product. Thick products are passed through an oven and heated to 150 ° C. or higher to soften or melt the binder fibers and thermally bond them with other fibers in the blend to produce a high, thick three-dimensional product.
위에서 정의된 성형품을 제조하기 위해서 공정은 직물을 복합체로 성층하는 단계, 복합체를 8분간 400℉로 예열하는 단계, 복합체를 몰드에 배치하는 단계, 몰드를 개방하고 성형품을 제거하는 단계를 포함한다. 따스한 몰드 샘플을 위해서 몰드가 300℉까지 예열된다.To produce the shaped article as defined above, the process includes laminating the fabric into a composite, preheating the composite to 400 ° F. for 8 minutes, placing the composite in the mold, opening the mold and removing the molded article. The mold is preheated to 300 ° F. for warm mold samples.
복합 3층 샘플에서 가변적 압축층은 기계방향 및 기계가로방향으로 형성된 제 1 및 제 2 스티프너층 사이에 샌드위치된다. 주변온도에서 예열되지 않은 몰드를 사용하여 기계방향 및 기계가로방향으로 추가 샘플이 형성된다. 위 방법에 따라 제조된 4개의 샘플은 ASTM D 790-92의 단순하게 지지된 비임상의 중심 하중을 활용하는 테스트 방법 I - 3점 하중 시스템을 사용하여 비-보강 및 보강 플라스틱및 전기 절연재료의 굴곡성질 표준 테스트 방법하에서 테스트된다.In the composite three-layer sample, the variable compressive layer is sandwiched between the first and second stiffener layers formed in the machine direction and the machine direction. Additional samples are formed in the machine and machine landscape directions using a mold that is not preheated at ambient temperature. Four samples prepared according to the above method were tested using non-reinforced and reinforced plastics and electrical insulation materials using the test method I-Three-point loading system utilizing a simply supported nonclinical central load of ASTM D 790-92. Flexural properties are tested under standard test methods.
테스트 결과는 표 1 에 제시된다.The test results are shown in Table 1.
* SSL = 제 2 스티프너층* SSL = second stiffener layer
VCL = 가변적 압축층VCL = Variable Compression Layer
FSL = 제 1 스티프너층FSL = first stiffener layer
본 발명의 성형복합체에 적당한 인성을 제공하는 작동범위는 13-26 뉴우튼의 오프셋 항복하중이다. 1"에서 항복하중은 90~140%이고 기울기는 2.5~7.0 N/㎜이어야 한다.The operating range providing adequate toughness for the molded composite of the present invention is the offset yield load of 13-26 Newtons. The yield load at 1 "should be 90-140% and the slope should be 2.5-7.0 N / mm.
본 발명의 제품은 자동차 헤드라이너로서 사용하기 적합한 높인 스티프니스를 필요로 한다. "높은 스티프니스"는 표 1의 굴곡 테스트 결과에 의해 한정된다. 성형된 헤드라이너는 미니밴의 경우에 최대 8피트 정도인 간격에 걸쳐서 자신의 하중과 내부 돔 라이트 및 선바이저의 중량을 지탱하면서 헤드라이너에 대한 표준 환경 저항성 테스트에서 평가된 최대 3일간 노출시 -40 내지 185℉의 온도에서 구부려지거나 균열이 가지 않도록 높은 스티프니스를 필요로 한다. 제품은 헤드라이너를 균열이 나게하여 추가된 헤드라이너 성분의 중량을 지탱할 수 없게 하는 점까지 굽혀져서는 안된다. 또한 헤드라이너의 균열은 헤드라이너에 있는 장식 직물을 통해 보여지므로 미학적으로 허용할 수 없다. 한계 이상으로 응력을 받을 때 본 발명의 제품은 구부려지고 균열이 가서 자동차 헤드라이너용으로 적합하지 않다. "저 모듈러스"제품은 파괴시 균열이 가지 않으며 특히 환경 저항성 테스트에서 사용하는 동안 추가성분을 지탱하는데 필요한 스티프니스를 보이지 않는다. 그러므로 저 모듈러스 제품은 자동차 헤드라이너로서 사용하기에 적합하지 않다.Products of the present invention require elevated stiffness that is suitable for use as automotive headliners. "High stiffness" is defined by the flexural test results in Table 1. The molded headliner bears its load and the weight of the internal dome lights and sun visor over an interval of up to 8 feet in the case of minivans, with exposure up to three days evaluated in standard environmental resistance tests on the headliner. High stiffness is required to avoid bending or cracking at temperatures between 40 and 185 ° F. The product shall not bend to the point where it cracks the headliner and cannot support the weight of the added headliner component. Also, cracks in the headliner are seen through the decorative fabric in the headliner and therefore aesthetically unacceptable. When stressed above the limit, the product of the present invention bends and cracks, making it unsuitable for automotive headliners. The "low modulus" product does not crack when broken and does not exhibit the stiffness needed to support additional components, especially during use in environmental resistance tests. Therefore, low modulus products are not suitable for use as automotive headliners.
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