專利名稱：用于汽車內裝材料的多層構造物以及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多層構造物，更詳細而言，涉及一種用于汽車內裝材料的多層構造物。
背景技術：
汽車的內裝材料是決定乘車時的舒適感的主要零件，一般主要使用柔軟的樹脂或纖維等。所述汽車內裝材料適用于汽車的面積相對寬，形成為復雜的結構，因此必須要求材料的形態(tài)穩(wěn)定性(或尺寸穩(wěn)定性)。即，在各種溫度及適濕度等外部環(huán)境下也不得發(fā)生形態(tài)變形及層間剝離。最近，隨著對綠色環(huán)保的要求，要求一種耐熱性及剛性出色，且能提高能源效率的輕量的材料。一般，用于汽車內裝材料的構造物是層疊保持形態(tài)及安裝性的芯材層、具有設計性、吸音性及緩沖感的加強層以及表皮層的構造而成。關于加強層，現(xiàn)有僅通過針刺天然纖維及合成纖維的方法制造加強層(加強片材)時，由于表面張力弱，因此存在很難滿足汽車內裝材料所要求的彎曲強度及彎曲彈性率的問題。并且，僅通過針刺將所述加強層結合在發(fā)泡體兩面時，存在不僅發(fā)泡體被針受損，而且，由于加強層的密度減少而物性降低，從而其適用范圍受限制的問題。因此，需要一種能夠解決如上所述的問題的方案。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例提供一種彎曲特性出色的用于汽車內裝材料的多層構造物。根據(jù)本發(fā)明的一側面，提供一種用于汽車內裝材料的多層構造物，包括:聚丙烯發(fā)泡片材；加強片材，其層疊于所述聚丙烯發(fā)泡片材的至少一面，包含天然纖維及合成纖維進行針刺后，通過熱軋輥工程而制造；涂層膜，其形成在所述加強片材的外側面。進一步包括無紡布形態(tài)的表皮層，所述表皮層層疊于所述涂層膜的外側面，并由聚烯烴類或聚酯類而形成。所述聚丙烯發(fā)泡片材對50 80重量份的聚丙烯混合20 50重量份的線型低密度聚乙烯或彈性體而形成。所述聚丙烯發(fā)泡片材的發(fā)泡倍率為3 40倍。所述聚丙烯發(fā)泡片材是層壓I層或2層而形成。所述加強片材中天然纖維及合成纖維的混合比率為1:9 9:1。所述天然纖維及所述合成纖維的長度可為40 120mm。所述加強片材的密度為0.3 1.0g/cm3。所述天然纖維可為黃麻、洋麻(KENAF)、劍麻或竹子中的至少一個。
所述合成纖維可為低熔點聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯或生物可降解樹脂纖維中的至少一個。所述生物可降解樹脂纖維可為聚乳酸(polyactic acid，PLA)或醋酸纖維素(cellulose acetate, CA)。 所述涂層膜可由紫外線固化樹脂或熱固型生物膠而形成。所述紫外線固化樹脂含有光引發(fā)劑、光聚合低聚物、光聚合單體及添加劑，所述光聚合低聚物可為一液型氨基甲酸酯丙烯酸類低聚物、二液型氨基甲酸酯丙烯酸類低聚物、聚酯丙烯酸類低聚物或混合型丙烯酸類低聚物中的至少一個。根據(jù)本發(fā)明的另一側面，可以提供用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，包括:形成聚丙烯發(fā)泡片材的第一步驟；包含天然纖維及合成纖維進行針刺后，通過熱軋輥工程制造加強片材的第二步驟；在所述加強片材的外側面形成涂層膜的第三步驟；以及在所述聚丙烯發(fā)泡片材的至少一面層疊所述加強片材的第四步驟。在所述第四步驟以后可進一步包括在所述涂層膜的外側面層疊由聚烯烴類或聚酯類而形成的無紡布形態(tài)的表皮層的第五步驟。所述第三步驟可為在所述加強片材的外側面涂布紫外線固化樹脂，照射紫外線形成涂層膜的步驟。所述第三步驟可為在所述加強片材的外側面涂布熱固型生物膠，加熱固化而形成涂層膜的步驟。所述第二步驟和第三步驟可通過連續(xù)工程進行。發(fā)明效果本發(fā)明的實施例具有如下效果:在用于汽車內裝材料的多層構造物中，通過在加強片材用紫外線固化樹脂或熱固型生物膠形成涂層膜，提高彎曲特性。通過針刺天然纖維及合成纖維之后，利用熱軋輥制造加強片材，從而由于加強片材的密度減少，而防止物性降低的效果。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于汽車內裝材料的多層構造物的截面圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法的順序圖。圖3是圖2的形成涂層膜的方法的順序圖。圖中:100:用于汽車內裝材料的多層構造物，120:聚丙烯發(fā)泡片材，140:加強片材，160:涂層膜
具體實施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于汽車內裝材料的多層構造物100的截面圖。根據(jù)圖1，用于汽車內裝材料的多層構造物100，包括:聚丙烯發(fā)泡片材120 ;加強片材140，其層疊于聚丙烯發(fā)泡片材120的一面或兩面；涂層膜160，其形成在加強片材140的外側面。聚丙烯發(fā)泡片材120是將聚烯烴類的一種的聚丙烯作為主成分的發(fā)泡片材。所述聚丙烯，其組成成分僅由碳氫化合物組成，因此沒有極性，疏水性大，而具有對極性污染物質的抵抗性高的特征。聚丙烯發(fā)泡片材120，例如對于50 80重量份的聚丙烯混合20 50重量份的線型低密度聚乙烯或彈性體而組成。聚丙烯發(fā)泡片材120的發(fā)泡倍率(expansion ratio)可為3倍 40倍。當聚丙烯發(fā)泡片材120的發(fā)泡倍率小于3倍時，存在不能提高聚丙烯發(fā)泡片材120的吸音性，而且，重量變高的問題。當聚丙烯發(fā)泡片材120的發(fā)泡倍率超過40倍時，存在強度及形態(tài)穩(wěn)定性降低的問題。聚丙烯發(fā)泡片材120的尺寸并沒有限定。例如，將聚丙烯發(fā)泡片材120可以形成為寬度30Ctam 2000mm、厚度I謹 15謹。聚丙烯發(fā)泡片材120可層壓I層或2層而形成。例如，將聚丙烯發(fā)泡片材120形成為寬度IOOOmm 1700mm、厚度3mm 5mm之后，將聚丙烯發(fā)泡片材120可層壓2層。將聚丙烯發(fā)泡片材120層壓2層時，具有形態(tài)穩(wěn)定性得以提高的效果。加強片材140層疊于聚丙烯發(fā)泡片材120的一面或兩面而形成。加強片材140具有提高汽車內裝材料對外部沖擊的吸收性，加強強度及形態(tài)穩(wěn)定性的作用。加強片材140含有天然纖維及合成纖維。所述天然纖維及合成纖維具有提高加強片材140的耐久性、耐水性、耐腐蝕性及強度的作用。加強片材140中天然纖維和合成纖維的配合比率并沒有限定。例如，在加強片材140中，天然纖維和合成纖維的混合比率可為1:9 9:1。并且，加強片材140的厚度并沒有限定。例如,加強片材140可用厚度為0.5mm Imm的薄膜片材制造。加強片材140的密度可為0.3 1.0g/cm3。也可以具有此外的密度，但是，當加強片材140的密度小于0.3g/cm3時，存在剛性稍微變弱的問題。相反，當加強片材140的密度高于1.0g/cm3時，存在不利于輕量化的問題。一方面，所述天然纖維的種類或尺寸中的至少一個并沒有限定。例如，所述天然纖維可為黃麻、洋麻(KENAF)、劍麻或竹子中的至少一個。另外所述天然纖維可以使用粗細為40 120 μ m,長度為40 80_的纖維。所述加強片材140中，所述天然纖維及所述合成樹脂的長度可為40 120mm。當所述天然纖維及合成纖維的長度分別小于40mm時，存在加強片材140的物性及表面張力變弱的問題。相反，當所述天然纖維及所述合成纖維的長度長于120mm時，在為制造加強片材140的梳理(carding)工程中，存在不僅各纖維互相纏繞，而且，在成型汽車的內裝材料時，發(fā)生天然纖維被斷落的現(xiàn)象，從而汽車內裝材料的彎曲強度及彎曲彈性率降低的問題。所述合成纖維可為低熔點聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯或生物可降解樹脂纖維中的至少一個。此處，所述生物可降解樹脂纖維意味著通過微生物分泌的霉進行分解的纖維。所述生物可降解樹脂的種類并沒有限定。例如，可為聚乳酸(polyactic acid，PLA)或醋酸纖維素(cellulose acetate, CA)。
涂層膜160形成在加強片140的外側面，具有提高加強片材140的彎曲特性的作用。涂層膜160可用紫外線固化樹脂或熱固型生物膠形成。所述紫外線固化樹脂是指接受紫外線(200mm 400mm)的光線來固化的樹脂。所述紫外線固化樹脂含有光引發(fā)劑、光聚合低聚物、光聚合單體及添加劑，所述光聚合低聚物可為一液型氨基甲酸酯丙烯酸類低聚物、二液型氨基甲酸酯丙烯酸類低聚物、環(huán)氧丙烯酸類低聚物、聚酯丙烯酸類低聚物或混合型丙烯酸類低聚物中的至少一個。所述熱固型生物膠(生物樹脂)是基于生物(動物或植物)，被熱固化的物質。所述熱固型生物膠可以使用公知的物質，在此省略對此的詳細說明。用于汽車內裝材料的多層構造物100進一步包括層疊于涂層膜160的外側面的表皮層180。表皮層180可制造為由聚烯烴類或聚酯類形成的無紡布形態(tài)。將表皮層180制造為無紡布形態(tài)時，不利用溶劑型粘接劑或熱熔膠型粘接劑，也能與涂層膜160熱粘合，因此存在工程變簡單的優(yōu)點。而且，由于不使用粘接劑，因此存在也不會發(fā)生因粘接劑而導致的惡臭的優(yōu)點。以下，說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于汽車內裝材料的多層構造物100的制造方法。相同的符號表示相同的構件。此處，聚丙烯發(fā)泡片材120、加強片材140、涂層膜160及表皮層180的構成與所述構成相同，因此，以下為了方便說明僅記載制造方法。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于汽車內裝材料的多層構造物100的制造方法的順序圖。圖3是圖2的形成涂層膜的的方法的順序圖。根據(jù)圖2及圖3，用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，首先形成聚丙烯發(fā)泡片材120。聚丙烯發(fā)泡片材120可由通常的方法形成。例如，混合聚丙烯樹脂或包含聚丙烯樹脂的2種樹脂，并混合交聯(lián)劑及發(fā)泡劑等添加劑，可通過擠壓成型裝置擠壓出預定厚度的片材形態(tài)。然后，照射電子束，將照射電子束的片材可通過微波爐形成連續(xù)的發(fā)泡片材。并且，在擠壓機模直接擠壓發(fā)泡，從而可以形成聚丙烯發(fā)泡片材(以上SlOO步驟)。接著制造加強片材140。加強片材140，通過針刺方法混合天然纖維及合成纖維，通過熱軋輥工程可以制造成薄膜片材形態(tài)。另外，所述合成纖維是在熱軋輥工程中可被所述熱軋輥溫度融化的合成纖維。所述合成纖維的例如上所述。僅通過針刺方法制造加強片材140時，由于表面張力變弱，因此存在很難滿足彎曲特性的問題。因此，進行針刺后通過熱軋輥工程制造加強片材140，從而可以解決所述問題(以上，S200步驟)。接著，在加強片材140的外側面形成涂層膜160。涂層膜160可用紫外線固化樹脂或熱固型生物膠形成。利用所述紫外線固化樹脂形成涂層膜160時，在加強片材140的外側面涂布所述紫外線固化樹脂，并照射紫外線而形成涂層膜160。例如，在加強片材140的外側面涂布氨基甲酸酯丙烯酸類紫外線固化型樹脂，涂布厚度為5 30 μ m,照射800 1200mJ/cm2 (50 60度)的紫外線進行固化,從而可以形成涂層膜160。利用所述熱固化型生物膠形成涂層膜160時，在加強片材140的外側面涂布所述熱固型生物膠，然后加熱進行固化，從而可以形成涂層膜。并且，形成有涂層膜160的加強片材140可通過連續(xù)工程制造。例如，可通過針刺工程、熱軋輥工程、紫外線固化樹脂涂布工程及紫外線照射工程連續(xù)制造加強片材140。還可以通過針刺工程、熱軋輥工程、生物膠涂布工程及熱固化工程制造加強片材140 (以上，S300步驟)。接著，在聚丙烯發(fā)泡片材120的至少一面層疊形成有涂層膜160的加強片材140。所述層疊方法，可通過熱連續(xù)層壓聚丙烯發(fā)泡片材120及加強片材140。還可以將聚丙烯發(fā)泡片材120形成為雙重后與加強片材140進行層壓。另外，當通過熱層壓聚丙烯發(fā)泡片材120和加強片材140時，還可以用不同的溫度預熱聚丙烯發(fā)泡片材120和加強片材140后進行層壓。此時，可以抑制層壓后有可能發(fā)生的皺紋及重疊現(xiàn)象(以上，S400步驟)。用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法可以進一步包括在涂層膜160的外側面層疊由聚烯烴類或聚酯類形成的無紡布形態(tài)的表皮層180的步驟。表皮層160可通過由熱的熔接方式與涂層膜160進行層疊(以上，S500步驟)。如上所述，本發(fā)明的實施例，在用于汽車內裝材料的多層構造物中，通過在加強片材用紫外線固化樹脂或熱固型生物膠形成涂層膜，從而可以提高彎曲特性。而且，針刺天然纖維及合成纖維之后，利用熱軋輥制造加強片材，從而可以防止因加強片材的密度減低而物性降低。以上，雖說明了本發(fā)明的實施例，但是，本領域的技術人員在不脫離權利要求范圍中所記載的本發(fā)明的技術思想范圍內，可通過附加、變更或增加構成要素來進行各種修改及變更，這些理應屬于本發(fā)明的權利要求范圍內。
權利要求
1.一種用于汽車內裝材料的多層構造物，其特征在于，包括: 聚丙烯發(fā)泡片材(120); 加強片材(140)，其層疊于所述聚丙烯發(fā)泡片材(120)的至少一面，包含天然纖維及合成纖維進行針刺后，通過熱軋輥工程而制造； 涂層膜(160)，其形成在所述加強片材(140)的外側面。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于汽車內裝材料的多層構造物，其特征在于，進一步包括無紡布形態(tài)的表皮層(180)，所述表皮層層疊于所述涂層膜(160)的外側面，并由聚烯烴類或聚酯類而形成。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于汽車內裝材料的多層構造物，其特征在于，所述聚丙烯發(fā)泡片材(120)對50 80重量份的聚丙烯混合20 50重量份的線型低密度聚乙烯或彈性體而形成。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于汽車內裝材料的多層構造物，其特征在于，所述聚丙烯發(fā)泡片材(120)的發(fā)泡倍率為3 40倍。
5.根據(jù)權利要求1所述用于汽車內裝材料的多層構造物，其特征在于，所述聚丙烯發(fā)泡片材(120)是層壓I層或2層而形成。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于汽車內裝材料的多層構造物，其特征在于，所述加強片材(140)中天然纖維及合成纖維的混合比率為1:9 9:1。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于汽車內裝材料的多層構造物，其特征在于，所述天然纖維及所述合成纖維的長度為40 120mm。
8.根據(jù)權利要求1或 6所述的用于汽車內裝材料的多層構造物，其特征在于，所述加強片材(140)的密度為0.3 l.0g/cm3。
9.根據(jù)權利要求1或6所述的用于汽車內裝材料的多層構造物，其特征在于，所述天然纖維是黃麻、洋麻(KENAF )、劍麻或竹子中的至少一個。
10.根據(jù)權利要求1或6所述的用于汽車內裝材料的多層構造物，其特征在于，所述合成纖維是低熔點聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯或生物可降解樹脂纖維中的至少一個。
11.根據(jù)權利要求10所述的用于汽車內裝材料的多層構造物，其特征在于，所述生物可降解樹脂纖維是聚乳酸(polyactic acid,PLA)或醋酸纖維素(cellulose acetate,CA)。
12.根據(jù)權利要求1所述的用于汽車內裝材料的多層構造物，其特征在于，所述涂層膜(160)是由紫外線固化樹脂或熱固型生物膠而形成。
13.根據(jù)權利要求12所述的用于汽車內裝材料的多層構造物，其特征在于，所述紫外線固化樹脂含有光引發(fā)劑、光聚合低聚物、光聚合單體及添加劑， 所述光聚合低聚物是一液型氨基甲酸酯丙烯酸類低聚物、二液型氨基甲酸酯丙烯酸類低聚物、環(huán)氧丙烯酸類低聚物、聚酯丙烯酸類低聚物或混合型丙烯酸類低聚物中的至少一個。
14.一種用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，包括: 形成聚丙烯發(fā)泡片材(120)的第一步驟(S100)； 包含天然纖維及合成纖維進行針刺后，通過熱軋輥工程制造加強片材(140)的第二步驟(S200)；在所述加強片材(140)的外側面形成涂層膜(160)的第三步驟(S300);以及 在所述聚丙烯發(fā)泡片材(120)的至少一面層疊所述加強片材(140)的第四步驟(S400)。
15.根據(jù)權利要求14所述的用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，進一步包括在所述涂層膜(160)的外側面層疊由聚烯烴類或聚酯類而形成的無紡布形態(tài)的表皮層(180)的第五步驟(S500)。
16.根據(jù)權利要求14所述的用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，所述聚丙烯發(fā)泡片材(120)對50 80重量份的聚丙烯混合20 50重量份的線型低密度聚乙烯或彈性體而形成。
17.根據(jù)權利要求14所述的用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，所述聚丙烯發(fā)泡片材(120)的發(fā)泡倍率為3 40倍。
18.根據(jù)權利要求14所述用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，所述聚丙烯發(fā)泡片材(120)是層壓I層或2層而形成。
19.根據(jù)權利要求14所述的 用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，所述加強片材(140)中天然纖維及合成纖維的混合比率為1:9 9:1。
20.根據(jù)權利要求14所述的用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，所述天然纖維及所述合成纖維的長度為40 120mm。
21.根據(jù)權利要求14或19所述的用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，所述加強片材(140)的密度為0.3 1.0g/cm3。
22.根據(jù)權利要求14或19所述的用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，所述天然纖維是黃麻、洋麻(KENAF)、劍麻或竹子中的至少一個。
23.根據(jù)權利要求14或19所述的用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，所述合成纖維是低熔點聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯或生物可降解樹脂纖維中的至少一個。
24.根據(jù)權利要求23所述的用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，所述生物可降解樹脂纖維是聚乳酸(polyactic acid, PLA)或醋酸纖維素(celluloseacetate, CA)。
25.根據(jù)權利要求14所述的用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，所述第三步驟是在所述加強片材(140)的外側面涂布紫外線固化樹脂，照射紫外線形成涂層膜(160)的步驟。
26.根據(jù)權利要求25所述的用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，所述紫外線固化樹脂含有光引發(fā)劑、光聚合低聚物、光聚合單體及添加劑， 所述光聚合低聚物是一液型氨基甲酸酯丙烯酸類低聚物、二液型氨基甲酸酯丙烯酸類低聚物、環(huán)氧丙烯酸類低聚物、聚酯丙烯酸類低聚物或混合型丙烯酸類低聚物中的至少一個。
27.根據(jù)權利要求14所述的用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，所述第三步驟是在所述加強片材(140)的外側面涂布熱固型生物膠，加熱固化而形成涂層膜(160)的步驟。
28.根據(jù)權利要求25或27所述的用于汽車內裝材料的多層構造物的制造方法，其特征在于，所述第二步驟和第三步驟通 過連續(xù)工程進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車內裝材料的多層構造物及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明的一實施例的用于汽車內裝材料的多層構造物，包括聚丙烯發(fā)泡片材；加強片材，其層疊于所述聚丙烯發(fā)泡片材的至少一面，包含天然纖維及合成纖維進行針刺后，通過熱軋輥工程而制造；涂層膜，其形成在所述加強片材的外側面。
文檔編號B32B27/12GK103180141SQ201080069756
公開日2013年6月26日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權日2010年10月22日
發(fā)明者金東原, 金基成 申請人:韓一理化株式會社