PT2101998E - Película termoplástica compreendendo uma folha de cobertura expandida - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "PELÍCULA TERMOPLÁSTICA COMPREENDENDO UMA FOLHA DE COBERTURA EXPANDIDA" A invenção refere-se a uma película termoplástica com uma superfície gravada estruturada de forma tridimensional na sua camada de cobertura exterior, principalmente para o revestimento interior de veículos automóveis, em que a película numa fase de processamento de moldagem é aplicada sobre um suporte correspondente à forma do componente, obtendo deste modo a sua forma de componente, em que a película no seu lado inferior, voltado para o suporte é configurada como película de espuma.

Peças moldadas termoplásticas, películas moldadas ou membranas moldadas para o revestimento interior de veículos motorizados são largamente conhecidas e são por exemplo utilizadas para o revestimento interior de viaturas, por exemplo utilizadas como revestimento de painéis de instrumentos, guarnições de portas, palas de sol etc. Peças moldadas deste tipo são normalmente compostas por uma película de matéria sintética de várias camadas com espuma, a qual no seu lado superior apresenta uma superfície gravada estruturada de forma tridimensional, ou seja um desenho ou um aspeto granuloso nas mais diversas formas e realizações.

As peças moldadas ou as películas moldadas são compostas por uma camada superior relativamente dura de elevada densidade, isto é a camada de cobertura ou a camada decorativa, a qual está provida de uma superfície gravada ou moldada, e no lado inferior de uma camada de espuma 2 laminada / colada de baixa densidade como camada inferior, a qual proporciona uma sensação háptica agradável, isto é um toque agradável "macio" da cobertura. Neste caso a camada superior dura também é conhecida por "película compacta".

Tanto a camada superior como também a camada inferior da peça moldada / película moldada podem neste caso ser compostas de várias camadas de materiais diferentes ou de materiais aplicados de diferentes formas, portanto de matéria sintética tal como o PVC (policloreto de vinilo), PP (polipropileno), TPO (poliolefina) etc. ou de uma combinação destes materiais ou semelhantes.

No estado da técnica são para a produção de membranas moldadas conhecidos diferentes métodos, por exemplo o processo de laminagem para a produção de faixas de película "sem-fim" ou também métodos para a produção por estampagem de membranas moldadas individuais. A seguir são no entanto referidos os métodos de laminagem, nos quais uma película termoplástica é por intermédio de um método de estampagem, portanto com um cilindro gravador, provida de uma estrutura de superfície.

Para a aplicação que se segue de membranas moldadas sobre um suporte de um painel de instrumentos ou sobre uma peça de suporte pré-fabricada, por exemplo de cartão reforçado com fibra para guarnições de portas laterais, são conhecidas para além da termoformagem uma série de outros métodos de deformação plástica, tais como o processo de embutir ou de compressão, nos quais a película é comprimida 3 contra moldes ou contra os mencionados suportes, recebendo a sua forma de componente. A EP 1538175 AI divulga neste contexto uma película decorativa, por exemplo para painéis de instrumentos, a qual é configurada como um elemento moldado de várias camadas com uma película superior. A película superior contém pelo menos parcialmente materiais polímeros reticulados, por exemplo na base de poliolefinas e está provida com uma película inferior de espuma com um determinado teor de gel e de uma densidade fixada. A película decorativa é para a necessária estabilidade do aspeto granuloso aquando da realização de um processo de termoformagem posterior tratada com raios eletrónicos, os quais produzem mais reticulação da película ou do elemento moldado proporcionando a estabilidade necessária.

Uma película deste género, ou seja, um elemento moldado, é composta, como acima já foi referido, portanto de um composto de várias camadas, pelo que é predeterminado um consumo de material relativamente elevado. Nestes elementos moldados, nos quais a película superior é reticulada de forma relativamente intensa e também a película inferior é configurada de forma bastante estável, em viaturas atuais a instalação em série de dispositivos de ativação da almofada de segurança insuflável só é possível, quando a película, a qual por exemplo cobre a totalidade do painel de instrumentos e portanto também o mecanismo de ativação / a almofada de segurança insuflável, seja enfraquecida para ser rasgada ao longo de uma costura. Este enfraquecimento efetua-se por exemplo por intermédio de um tratamento com raios laser, no qual o raio laser queima ou corta uma parte da espessura da película. Desfavorável neste caso é que em 4 determinadas matérias sintéticas o enfraquecimento no lado posterior provocado pelo raio laser ao longo do tempo também se pode tornar visivel no lado exterior devido a uma regressão do material. Dado que no âmbito do interior de um automóvel se observa uma acentuada tendência para o melhoramento da impressão da qualidade, estas irregularidades são cada vez menos aceitáveis. A DE 196 53 608 B4 apresenta uma pelicula de matéria sintética com um agradável toque têxtil, a qual é adequada para peças de vestuário ou para artigos domésticos de matéria sintética. A superfície da pelicula de matéria sintética apresenta uma estrutura espumosa de células finas, a qual eventualmente poderá ser aplicada como pelicula de espuma em um ou ambos os lados sobre uma pelicula de suporte ou uma estrutura de suporte. A camada expandida ou a pelicula é neste caso produzida de diferentes matérias-primas ou misturas de matérias-primas sob adição de diferentes agentes de expansão e adjuvantes. Um outro tratamento de superfície no sentido de uma decoração ou de uma estampagem é neste caso só dificilmente alcançável sem destruir novamente o aspeto háptico de um "têxtil agradável", de modo que uma pelicula deste género é por exemplo pouco adequada para o revestimento de painéis de instrumentos. A invenção teve portanto por objetivo a apresentação de uma pelicula termoplástica, produzível com um consumo reduzido de material sem perda de qualidade, possuindo um toque de elevada qualidade da superfície e que também é aplicável sem extensivos tratamentos adicionais no âmbito do acionamento de almofadas de segurança insufláveis. 5

Este objetivo é atingido pelas caracteristicas da reivindicação principal. Outros aperfeiçoamentos favoráveis são mencionados nas reivindicações subsequentes. De igual modo também é apresentado um método particularmente adequado para a produção de uma pelicula deste género.

Neste caso a camada de cobertura superior de uma pelicula deste género é configurada como uma camada de espuma e apresenta ao longo da espessura da sua camada uma diferente densidade de espuma que aumenta em direção à superfície. Devido a uma formação de espuma localizada deste género reduz-se, mantendo a mesma qualidade e propriedades para o processamento posterior, a proporção do custo de material de forma considerável em comparação com as assim denominadas "peliculas compactas" existentes no estado da técnica, as quais são aplicadas como peliculas de cobertura respetivamente como camadas de cobertura em peças moldadas deste género.

Um desenvolvimento favorável consiste no facto de que a pelicula apresenta uma estrutura de camada única na forma de uma camada de espuma e a camada de espuma apresentar ao longo da sua espessura de camada uma densidade de espuma diferente e que a partir do seu lado inferior aumenta em direção à superfície da camada de cobertura. Com uma configuração deste género são por exemplo economizadas as etapas de produção, as quais seriam necessárias para a ligação de várias camadas diferentes da película. A consequência seria mais outra redução dos custos de produção.

Um outro desenvolvimento favorável consiste no facto de que a película é composta por uma camada de cobertura exterior 6 que inclui uma película superior e uma película inferior espumosa e aplicada por laminação, em que a película superior é confiqurada como uma camada espumosa, apresentando ao lonqo da sua espessura de camada uma diferente densidade de espuma que aumenta em direção à superfície. Devido a uma configuração deste género é possível atingir um ajuste exato e uma adaptação das propriedades da respetiva camada. É evidentemente admissível, em função do campo de aplicação da película, revestir ou integrar também mais outras camadas funcionais / camadas de suporte.

Um outro aperfeiçoamento favorável consiste no facto de que a película seja composta por uma olefina (TPO) termoplástica ou de uma mistura de poliolefina, portanto de um elastómero termoplástico reticulado. Uma película de matéria sintética deste género é devido ao seu nível de estabilidade particularmente adequada para a aplicação na zona de dispositivos de acionamento de almofadas de segurança insufláveis. Neste caso pode-se prescindir de um enfraquecimento por meio de um corte com laser, dado a película TPO na configuração conforme a invenção possuir suficiente estabilidade, para no funcionamento normal proporcionar uma impressão de alta qualidade, contudo devido ao material de espuma rasga sem problemas quando ativado o gerador da almofada de segurança insuflável, permitindo a insuflação da almofada de segurança. Dado à falta do requisito para um corte por laser também não pode ocorrer uma visível regressão do material.

De igual modo vantajoso neste sentido é uma configuração na qual a película contém polietileno, de preferência 7 polietileno com um índice de massa fundida (Melt Flow Index - MFI) superior a 2,0 g/10 minutos (a 190° C / 2,16 kg) . Deste modo obtém-se além disso uma estabilidade particularmente boa da parede celular do material espumoso da película.

Um outro aperfeiçoamento favorável consiste no facto de a película ser composta por polipropileno. Deste modo resulta uma particularmente boa superfície da camada de cobertura da película com boa aptidão para a estampagem.

Um outro desenvolvimento favorável consiste no facto de a densidade da superfície da camada de cobertura perfazer antes da estampagem 100 até 600 g/1, de preferência 250 até 400 g/1. Deste modo obtém-se uma relação equilibrada entre a economia de material e a estabilidade necessária. Películas compactas do tipo convencional apresentam em contrapartida densidades de até 950 g/1, são portanto devido a uma utilização maior de material nitidamente mais pesadas.

Um outro aperfeiçoamento favorável consiste no facto de o teor de gel da superfície da camada de cobertura perfazer 20 até 80 %, de preferência 20 até 60 %. Com isto obtém-se uma homogeneização suficiente do material, também com componentes acentuadamente deformados, como por exemplo nas coberturas para o túnel de transmissão de um automóvel ligeiro. Um teor de gel particularmente adequado neste sentido perfaz 30 até 50 %.

Um outro aperfeiçoamento favorável consiste no facto da superfície da camada de cobertura antes da etapa de estampagem ser configurada de forma porosa fechada. Isto é 8 mais uma medida para o melhoramento da aptidão de estampagem como também da possibilidade de ser pintada.

Um método particularmente bem adequado para a produção de uma película termoplástica deste género consiste no facto de a formação de espuma na película ou nas camadas de películas, principalmente da película superior, se efetuar pela adição de agentes de expansão ou agentes de reticulação durante a extrusão da película ou das camadas de películas. Deste modo é possível atingir de forma simples já aquando do processo de produção um ajuste exato da formação de espuma / estrutura espumosa da película sem ter que recorrer a outros métodos para a formação de espuma.

Uma configuração favorável do método consiste no facto de -adicional ou exclusivamente - o aumento da densidade de espuma na superfície da camada de cobertura se realizar durante as etapas de estampagem. Deste modo é possível atingir adicionais aperfeiçoamentos mecânicos do ajuste da densidade e também um ajuste exato da espessura.

Um outro aperfeiçoamento favorável do método consiste, aquando da produção de uma película termoplástica composta por uma película superior e uma película inferior, que a formação de espuma da película superior se efetua devido à adição de agentes de expansão e de agentes de reticulação durante a extrusão da película superior e a laminação da película superior sobre a película inferior durante a etapa de estampagem. Deste modo é dentro de uma etapa do método atingido tanto um melhoramento mecânico do ajuste da densidade e da espessura como também simultaneamente uma estrutura compósita. 9

Um outro aperfeiçoamento favorável do método consiste no facto de a película inferior durante a laminação da película superior já existir na forma espumosa. Deste modo é possível a utilização de películas inferiores já prefabricadas com propriedades químicas e mecânicas exatamente ajustadas como um produto económico fabricado em série.

Uma película deste género, tanto de estrutura estável como também uniformemente flexível, apresenta um grão bem adequado para o processo de termoformagem. Uma película deste género pode portanto ser facilmente aplicada numa componente tridimensional, por exemplo na termoformagem numa ferramenta de moldagem ou aquando da fixação sobre um suporte rígido ou sobre um elemento base. Simultaneamente reduz-se, mantendo uma igual qualidade e propriedades para um processamento posterior, significativamente a parte dos custos do material em comparação com as assim denominadas "películas compactas" existentes no estado da técnica, as quais normalmente são aplicadas como películas decorativas ou como camada de cobertura em peças moldadas deste género. É evidente que neste caso a camada de cobertura de uma película deste género é configurada de tal modo que esta antes da termoformagem poderá ser bem estampada e que apresente uma boa propriedade para a pintura.

Na base de um exemplo de realização a invenção será explicada em pormenor. Mostram

Figura 1 uma película de acordo com a invenção composta por uma película superior e uma película inferior 10

Figura 2 uma película de camada única de acordo com a invenção. A fig. 1 mostra a estruturação de uma película termoplástica 1 de várias camadas composta por uma película superior e uma película inferior para o revestimento de um painel de instrumentos de um automóvel. A película termoplástica 1 está guarnecida de uma superfície 2 estampada estruturada de forma tridimensional na sua camada de cobertura exterior da película superior 3, portanto com um grão estampado no exterior por meio de estampagem por laminação. A película 1 está no seu lado inferior voltado para o suporte configurada como película espumosa, isto é aqui como película inferior 4 com formação de espuma. A película inferior 4 está neste caso como uma película espumosa prefabricada laminada sobre a película superior e apresenta ao longo da sua espessura uma densidade uniforme de 110 g/1.

Também a película superior 3 é configurada como uma camada espumosa e apresenta ao longo da sua espessura de camada 5 uma diferente densidade da espuma que aumenta em direção da superfície da camada de cobertura, como é representado pelo perfil de densidade no respetivo diagrama de densidade 6. A película superior 3 foi aqui produzida com uma receita de espuma PP próxima da de em série, a qual em primeiro lugar e antes da estampagem apresentava uma densidade de 120 g/1. O teor de gel estava ajustado para 50 % e a espessura da película situava-se a 2,0 mm antes da estampagem e da laminação da película inferior 4. 11

Após a estampagem e a laminação da película inferior 4 efetuada simultaneamente, a estrutura de densidade da película superior está de tal modo modificada, como mostrado no respetivo diagrama de densidade 6, isto é para uma mais elevada densidade de espuma 7 de 250 g/1 na camada de cobertura exterior da película superior 3, enquanto que aproximadamente da zona de ligação da película superior 3 à película inferior 4 até à zona central da película superior foi mantida aproximadamente a densidade de espuma 8 inicial de 120 g/1. A espessura da camada 5 da película superior situa-se após a estampagem e a laminação em aproximadamente I, 0 mm. A película teve uma boa termoformagem e a estabilidade do grão foi suficientemente elevada. A fig. 2 mostra de forma qualitativa uma película termoplástica 9 com uma estruturação de camada única na forma de uma única camada espumosa 10. A camada espumosa 10 apresenta a longo da sua espessura de camada uma densidade de espuma variada, que a partir do seu lado inferior aumenta em direção da superfície da camada de cobertura, como se pode verificar no respetivo diagrama de densidade II. A modificação da densidade aqui existente efetuou-se devido à adição de agentes de expansão e de agentes de reticulação durante a extrusão da película.

Lista dos numeros de referência (parte da descrição) 1 Película termoplástica 2 Superfície estruturada de forma tridimensional 3 Película superior 4 Película inferior 12 5 Espessura da camada 6 Diagrama de densidade 7 Densidade de espuma aumentada 8 Densidade de espuma inicial 9 Pelicula termoplástica 10 Camada espumosa 11 Diagrama de densidade.

Lisboa, 04 de Abril de 2013

Claims (13)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Película termoplástica (1, 9) com uma superfície (2) estampada estruturada de forma tridimensional na sua camada de cobertura exterior, particularmente para o revestimento interior de automóveis, em que a película numa etapa de tratamento de moldagem é aplicada sobre um suporte correspondente ao molde de componente, obtendo assim o seu molde de componente, em que a película no seu lado inferior voltado para o suporte é configurada como película espumosa, caracterizada por, a camada de cobertura ser configurada como camada espumosa (3, 10) e apresentar uma densidade de espuma (6, 11) diferente ao longo da sua espessura de camada, aumentando em direção da superfície.

2. Película termoplástica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por, a película apresentar uma estrutura de camada única na forma de uma camada espumosa (10) e a camada espumosa apresentar uma densidade de espuma (11) diferente ao longo da sua espessura de camada, aumentando a partir do seu lado inferior em direção da superfície.

3. Película termoplástica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por, a película ser composta por uma película superior (3) que inclui a camada de cobertura exterior e uma película inferior (4) espumosa e aplicada por laminação, em que a película superior (3) é configurada como uma camada espumosa apresentando uma densidade de espuma (6) que varia ao longo da sua espessura de camada (5) e que aumenta em direção da superfície da camada de cobertura. 2

4. Película termoplástica de acordo com a reivindicação 1 até 3, caracterizada por, a película ser composta por uma olefina termoplástica (TPO) ou uma mistura de poliolefina.

5. Película termoplástica de acordo com a reivindicação 1 até 4, caracterizada por, a película conter polipropileno.

6. Película termoplástica de acordo com a reivindicação 1 até 4, caracterizada por, a película conter polietileno, de preferência polietileno com um índice de massa fundida superior a 2,0 g/10 minutos.

7. Película termoplástica de acordo com a reivindicação 1 até 5, caracterizada por, a densidade da superfície da camada de cobertura antes da estampagem perfazer 100 até 600 g/1, de preferência 250 até 400 g/1.

8. Película termoplástica de acordo com a reivindicação 1 até 6, caracterizada por, o teor de gel da superfície da camada de cobertura perfazer 20 até 80 %, de preferência 30 até 60 %.

9. Película termoplástica de acordo com a reivindicação 1 até 7, caracterizada por, a superfície da camada de cobertura ser configurada com poros fechados antes da etapa de estampagem.

10. Método para a produção de uma película termoplástica com uma superfície estampada estruturada de forma tridimensional na sua camada de cobertura exterior de acordo com reivindicação de uma ou de várias das 3 reivindicações 1 até 8, caracterizado por, a formação de espuma na película ou nas camadas da película, principalmente na película superior se realizar pela adição de agentes de expansão e agentes de reticulação durante a extrusão da película ou das camadas da película.

11. Método para a produção de uma película termoplástica com uma superfície estampada estruturada de forma tridimensional na sua camada de cobertura exterior de acordo com reivindicação ou uma ou de várias das reivindicações 1 até 9, caracterizado por, o aumento da densidade da espuma na superfície da camada de cobertura se efetuar durante a etapa de estampagem.

12. Método para a produção de uma película termoplástica com uma superfície estampada estruturada de forma tridimensional na sua camada de cobertura exterior de acordo com reivindicação de uma ou de várias das reivindicações 3 até 10, caracterizado por, a formação de espuma na película superior se realizar pela adição de agentes de expansão e agentes de reticulação durante a extrusão da película superior e a aplicação por laminação da película superior sobre a película inferior durante a etapa de estampagem.

13. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por, a película inferior se apresentar já na forma incipiente espumosa durante a aplicação por laminação da película superior. Lisboa, 04 de Abril de 2013