專利名稱：層體、其制造方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種層體，該層體具有由含熱塑性塑料纖維的增強(qiáng)的基質(zhì)纖維網(wǎng)形成的平面支撐部件，該纖維網(wǎng)的至少一側(cè)有塑料護(hù)層，本發(fā)明還涉及該層體的制造方法及應(yīng)用。
上述類型的層體，例如由聚酯纖維構(gòu)成的纖維網(wǎng)的模制件(如在DE-A 4041394中所述)，是將它先加熱到塑料纖維的軟化溫度以上，然后在冷的或再在熱的設(shè)備中于壓力下成形并接著冷卻而制成的。由此制成不易彎曲的模制件，它以后例如可用作機(jī)動(dòng)車輛的襯里部件。
還已知，這類層體不是由純塑料纖維如聚酯纖維制造的，而是由混合纖維網(wǎng)例如由黃麻和聚酯纖維制造的，如在GB-A2090849中所述，或是由亞麻纖維和熱塑性聚合物如聚丙烯制成的，如在US-A4323625所公開的，以及由亞麻或其它木質(zhì)纖維素纖維和聚丙二醇或聚酯多元醇制成的，如US-A4546039所公開的。還已知含雙組分纖維(例如30-50%重量聚丙烯/聚乙烯雙組分纖維)的亞麻纖維的應(yīng)用。
如應(yīng)用這類增強(qiáng)纖維網(wǎng)制造這種類型的層體，通常必要的是，按壓力工序?qū)⒆o(hù)層貼到已經(jīng)增強(qiáng)的基質(zhì)纖維網(wǎng)上，護(hù)層的例子有或是層體前側(cè)裝飾層和/或保護(hù)薄片或是層體后側(cè)的保護(hù)襯墊，該護(hù)層一般由溫度敏感材料構(gòu)成，例如(尤其聚氯乙烯)泡沫薄片，塑料、尤其聚氯乙烯密實(shí)薄片，溫感裝飾材料或聚氨酯軟泡沫，因?yàn)橛绕湓谑褂没旌侠w維的纖維網(wǎng)時(shí)由于基質(zhì)纖維網(wǎng)的高非熱塑性纖維部分不能充分粘貼到護(hù)層上，即使試圖用下述方式改進(jìn)護(hù)層對基質(zhì)纖維網(wǎng)的粘貼，即將棉織物或類似物貼到相鄰于基質(zhì)纖維網(wǎng)的護(hù)層上也不行。對此原因如下首先，如果未將護(hù)層加熱到其軟化點(diǎn)以上的溫度，那么基質(zhì)材料的熱塑性部分和護(hù)層材料之間只有少量的粘合力。由于基質(zhì)纖維網(wǎng)中非熱塑性纖維部分，降低了基質(zhì)纖維網(wǎng)中能粘合的熱塑性纖維對護(hù)層的接觸點(diǎn)數(shù)目，所以用棉織物或類似物作為粘合劑不能產(chǎn)生足夠的粘合。將溫感護(hù)層加熱到其軟化溫度是不可能的，因?yàn)樵诩訅簳r(shí)例如裝飾的結(jié)構(gòu)化表面將受到損壞。另一方面，由于基質(zhì)纖維網(wǎng)的松軟結(jié)構(gòu)在足夠的加熱時(shí)將貯存很多的熱能，因此不能進(jìn)行裝飾層的加熱。
通過使用強(qiáng)冷壓工具不會(huì)防止尤其是裝飾層的熱損害，因?yàn)槿绻缑鏈囟忍?，在例如于鄰接基質(zhì)纖維網(wǎng)的護(hù)層的塑料保護(hù)薄片具有太低表面溫度時(shí)，在變形區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)白色破裂作為缺陷。還是在強(qiáng)冷壓工具情況下，在使用泡沫薄片代替密實(shí)薄片做護(hù)層時(shí)及在具有軟泡沫底層的護(hù)層時(shí)，附加散熱太少，因此一般將部分地破壞泡沫結(jié)構(gòu)。
因此本發(fā)明的任務(wù)是，制造一種上述類型的層體，其中在唯一的壓合或包覆工序中通過使用壓力和熱能同時(shí)增強(qiáng)基質(zhì)纖維網(wǎng)并使其與溫感護(hù)層可靠地結(jié)合。此外還提供制造這種層體的方法及其應(yīng)用。
根據(jù)本發(fā)明，在所述類型層體的情況下由此完成該任務(wù)，即通過使用壓力和熱經(jīng)含熱塑性部分的中間層來粘合基質(zhì)纖維網(wǎng)和護(hù)層，中間層材料可以不同或相同于基質(zhì)纖維網(wǎng)的塑料纖維，并且其軟化溫度高于基質(zhì)纖維網(wǎng)的塑料纖維的轉(zhuǎn)化溫度。
這里可以預(yù)先規(guī)定，基質(zhì)纖維網(wǎng)含有聚乙烯纖維。
此外可以預(yù)先規(guī)定，基質(zhì)纖維網(wǎng)含有聚丙烯纖維。
本發(fā)明還可以預(yù)先規(guī)定，其質(zhì)纖維網(wǎng)是熱塑性塑料纖維和天然纖維的混合纖維纖維網(wǎng)。
此外本發(fā)明建議，基質(zhì)纖維網(wǎng)含黃麻纖維。
還可預(yù)先規(guī)定，基質(zhì)纖維網(wǎng)含亞麻纖維。
本發(fā)明還預(yù)先規(guī)定，基質(zhì)纖維網(wǎng)還含有西沙爾麻纖維。
此外本發(fā)明還建議，基質(zhì)纖維網(wǎng)含有棉纖維。
還可預(yù)先規(guī)定，基質(zhì)纖維網(wǎng)含有羊毛纖維。
此外本發(fā)明預(yù)先規(guī)定，基質(zhì)纖維網(wǎng)的面積比重為500至3000g/m2。
最后本發(fā)明建議，基質(zhì)纖維網(wǎng)的面積比重為1500至2500g/m2。
此外還預(yù)先規(guī)定，基質(zhì)纖維網(wǎng)的面積比重為大約2000g/m2。
本發(fā)明還預(yù)先規(guī)定，基質(zhì)纖維網(wǎng)由20-80%(重量)塑料纖維和80-20%(重量)天然纖維構(gòu)成。
此外優(yōu)選的是，基質(zhì)纖維網(wǎng)含有大約相等重量份的塑料纖維和天然纖維。
本發(fā)明還建議，中間層是纖維網(wǎng)。
此外該纖維網(wǎng)可以是聚酯纖維網(wǎng)。
同樣本發(fā)明建議，用泡沫薄片作中間層。
進(jìn)一步可以預(yù)先規(guī)定，中間層的面積比重為100至500g/m2。
本發(fā)明還預(yù)先規(guī)定，中間層的面積比重為大約300g/m2。
可以預(yù)先規(guī)定，護(hù)層經(jīng)中間層與基質(zhì)纖維網(wǎng)相結(jié)合。
此外護(hù)層可以是保護(hù)薄片、保護(hù)襯墊或裝飾層。
此外本發(fā)明預(yù)先規(guī)定，護(hù)層由聚氯乙烯構(gòu)成。
需要時(shí)可預(yù)先規(guī)定，護(hù)層、尤其在用作裝飾層時(shí)，由裝飾材料構(gòu)成。
此外優(yōu)選的是，在護(hù)層與中間層之間是與護(hù)層結(jié)合的發(fā)泡層。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，基質(zhì)纖維網(wǎng)具有關(guān)于塑料纖維材料的密度梯度，其中例如面向護(hù)層或塑料中間層一側(cè)具有比相鄰位置的背側(cè)高的塑料含量。于此同時(shí)，相應(yīng)密度變化或者是連續(xù)的，例如通過氣體動(dòng)力學(xué)的纖維網(wǎng)鋪設(shè)產(chǎn)生，或者是不連續(xù)的，例如通過形成多層使基質(zhì)纖維網(wǎng)產(chǎn)生非連續(xù)性。
本發(fā)明涉及本發(fā)明類型的平面層體的制造方法，其中含有熱塑性塑料纖維的基質(zhì)纖維網(wǎng)通過使用壓力和熱增強(qiáng)并且在其至少一側(cè)與含塑料的護(hù)層相結(jié)合，該方法的特征在于，首先將基質(zhì)纖維網(wǎng)加熱到比基質(zhì)纖維網(wǎng)中塑料纖維的軟化溫度高的溫度;接著使已加熱的基質(zhì)纖維網(wǎng)、與其相鄰的含熱塑性部分的中間層以及未預(yù)熱的護(hù)層經(jīng)受一共同的壓力工序，由此不僅增強(qiáng)了基質(zhì)纖維網(wǎng)，而且也使其與護(hù)層相結(jié)合。其中中間層的熱塑性部分可以與基質(zhì)纖維網(wǎng)的塑料纖維的材料不同或相同和它的軟化溫度高于基質(zhì)纖維網(wǎng)的塑料纖維以及它是未預(yù)熱的。
與此同時(shí)可預(yù)先規(guī)定，借助熱空氣流進(jìn)行基質(zhì)纖維網(wǎng)的加熱。
此外可預(yù)先規(guī)定，預(yù)熱后先預(yù)壓縮基質(zhì)纖維網(wǎng)，例如壓至比所需最終厚度高1mm的厚度。對此有利的是，在最后制造層體時(shí)可使用低一些的壓力，其中尤其不損壞裝飾層。預(yù)壓縮的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，在與護(hù)層和中間層合在一起之前基質(zhì)纖維網(wǎng)就已經(jīng)具有了平滑的表面。
本發(fā)明還建議，在與基質(zhì)纖維網(wǎng)合在一起之前將中間層與護(hù)層結(jié)合在一起。
此外本發(fā)明還預(yù)先規(guī)定，中間層與護(hù)層粘合在一起。
根據(jù)本發(fā)明，還預(yù)先規(guī)定，用于基質(zhì)纖維網(wǎng)的護(hù)層也要預(yù)加熱，雖然加熱的溫度高于室溫，但低于基質(zhì)纖維網(wǎng)的預(yù)熱溫度。
對此護(hù)層的預(yù)熱溫度優(yōu)選在80和120℃之間。
此外建議，在由預(yù)熱的基質(zhì)纖維網(wǎng)、未預(yù)熱的中間層和未預(yù)熱或只低溫預(yù)熱的裝飾層構(gòu)成的板疊合在一起之前，將基質(zhì)纖維網(wǎng)加熱到大約200℃。
還可預(yù)先規(guī)定，在溫度為大約60℃進(jìn)行壓合工序。
此外本發(fā)明建議，壓合時(shí)間為30到140秒。
有利的是壓合時(shí)間為大約90秒。
此外本發(fā)明表明，本發(fā)明的層體可用于機(jī)動(dòng)車輛的襯里飾面，包裝材料和/或家俱的構(gòu)件。
令人驚奇的知識作為本發(fā)明的基礎(chǔ)，成功之處在于，在一個(gè)唯一的壓合或包覆工序中實(shí)現(xiàn)溫感保護(hù)材料與基質(zhì)纖維網(wǎng)的有效結(jié)合與基質(zhì)纖維網(wǎng)的增強(qiáng)，且不存在損害護(hù)層材料的危險(xiǎn)，如果基質(zhì)纖維網(wǎng)含有高含量非熱塑纖維、尤其天然纖維時(shí)，在基質(zhì)纖維網(wǎng)和護(hù)層之間設(shè)置一薄中間層，優(yōu)選聚酯層。一方面，中間層充分保護(hù)了護(hù)層不受熱基質(zhì)纖維網(wǎng)的不適宜的高熱傳遞的影響，另一方面，即使中間層的軟化溫度可能使中間層的纖維產(chǎn)生表面軟化，也能通過中間層實(shí)現(xiàn)對基質(zhì)纖維網(wǎng)的很好的粘合。
根據(jù)本發(fā)明的方法，還可以使用塑料或假定背側(cè)帶有溫感軟泡沫的織物材料構(gòu)成的裝飾層材料一步壓合成型。層體背側(cè)的護(hù)層可以是薄片，例如保護(hù)薄片，還可以是保護(hù)襯墊或類似物，或是保護(hù)薄膜。所有這些構(gòu)件(需要時(shí)它們可預(yù)熱)可以用一步法壓合工序成型。
由下文給出本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，其中借助附圖所示的實(shí)施例詳細(xì)說明。其中表示
圖1以對層體平面垂直剖面表示的本發(fā)明層體的第一實(shí)施例;
圖2相應(yīng)于圖1描繪的本發(fā)明層體的另一實(shí)施例;
圖3本發(fā)明層體的第三實(shí)施例。
如圖1所示，在所示實(shí)施例中本發(fā)明的層體具有一基質(zhì)纖維網(wǎng)10，它涉及一混合纖維網(wǎng)，由50%(重量)亞麻纖維和50%(重量)聚乙烯/聚丙烯雙組分纖維構(gòu)成并且具有平面比重2000g/m2。與基質(zhì)纖維網(wǎng)10連接的是中間層12，它是平面比重為300g/m2的聚酯纖維網(wǎng)，例如可以Roy PoloE商品名稱由市場購得。由圖1可以看出，與中間層12連接的是裝飾層14(PVC裝飾層，例如Beneke公司的市售產(chǎn)品)。
在圖2的實(shí)施例中，與已在圖1中描述過的中間層12連接放置的是純軟泡沫(“Molto-Schaum”)的泡沫層18，其上又是裝飾層14。
按照圖3說明的實(shí)施形式，層體又是由基質(zhì)纖維網(wǎng)10、中間層12和裝飾層14構(gòu)成，如上所述，但基質(zhì)纖維網(wǎng)10背側(cè)還設(shè)有另一中間層12，它或又是由上述聚酯纖維網(wǎng)或由一種泡沫材料構(gòu)成，其上裝置一這里只圖示說明的保護(hù)襯墊20及一薄膜，需要時(shí)薄膜形成保護(hù)薄膜。
按照本發(fā)明的方法，以下述方法進(jìn)行層體的制造。
首先將基質(zhì)纖維網(wǎng)加熱到溫度為200℃。接著將如此預(yù)熱的基質(zhì)纖維網(wǎng)、中間層12(圖1和3)和裝飾層14，需要時(shí)在中間放入的泡沫層18(如圖2所示)，以及有保護(hù)薄膜的保護(hù)襯墊20在壓制設(shè)備中以溫度60℃合在一起，對此以壓力保持時(shí)間為90秒進(jìn)行該壓合工序。
如果應(yīng)在層體中嵌入連接件，例如金屬或塑料夾子支持物以接納塑料夾，可將它們與層體一起放入到壓制設(shè)備中并在共同的壓制工序中壓緊。
如此得到層體，其中基質(zhì)纖維網(wǎng)10與保護(hù)材料得到有效結(jié)合，未觀察到過熱負(fù)載對保護(hù)材料的損害。
上述說明書，附圖及權(quán)利要求中所公開的本發(fā)明的特征不僅單獨(dú)而且以任意組合來以不同實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明時(shí)都可能是必要的。
符號10 基質(zhì)纖維網(wǎng)12 中間層14 裝飾層18 發(fā)泡薄片20 含保護(hù)薄片的保護(hù)襯墊
權(quán)利要求
1.層體，該層體具有由含熱塑性塑料纖維的增強(qiáng)基質(zhì)纖維網(wǎng)形成的平面支撐部件，該纖維網(wǎng)的至少一側(cè)有塑料護(hù)層，其特征在于，通過使用壓力和熱經(jīng)含熱塑性成分的中間層(12)將基質(zhì)纖維網(wǎng)(10)和護(hù)層(14、18)結(jié)合在一起，其中中間層(12)的材料與基質(zhì)纖維網(wǎng)的塑料纖維的材料不同或相同并且其軟化溫度高于基質(zhì)纖維網(wǎng)的塑料纖維。
2.按照權(quán)利要求1的層體，其特征在于，基質(zhì)纖維網(wǎng)(10)含有聚乙烯纖維。
3.按照權(quán)利要求1或2的層體，其特征在于，基質(zhì)纖維網(wǎng)(10)含有聚丙烯纖維。
4.按照權(quán)利要求1至3之一的層體，其特征在于，基質(zhì)纖維網(wǎng)(10)是熱塑性塑料纖維和天然纖維的混合纖維纖維網(wǎng)。
5.按照權(quán)利要求4的層體，其特征在于，基質(zhì)纖維網(wǎng)(10)含有黃麻纖維。
6.按照權(quán)利要求4或5的層體，其特征是，基質(zhì)纖維網(wǎng)含有亞麻纖維。
7.按照權(quán)利要求4至6之一的層體，其特征在于，基質(zhì)纖維網(wǎng)(10)含有西沙爾麻纖維。
8.按照權(quán)利要求4至7之一的層體，其特征在于，基質(zhì)纖維網(wǎng)(10)含有棉纖維。
9.按照權(quán)利要求4至8之一的層體，其特征在于，基質(zhì)纖維網(wǎng)(10)含有羊毛纖維。
10.按照權(quán)利要求1至9之一的層體，其特征在于，基質(zhì)纖維網(wǎng)(10)的平面比重為500至3000g/m2。
11.按照權(quán)利要求10的層體，其特征在于，基質(zhì)纖維網(wǎng)(10)的平面比重為1500至2500g/m2。
12.按照權(quán)利要求1的層體，其特征在于，基質(zhì)纖維網(wǎng)(10)的平面比重為2000g/m2。
13.按照權(quán)利要求4至12之一的層體，其特征在于，基質(zhì)纖維網(wǎng)(10)由20-80%(重量)塑料纖維和80-20%(重量)天然纖維構(gòu)成。
14.按照權(quán)利要求13的層體，其特征在于，基質(zhì)纖維網(wǎng)(10)含有大約等重量份的塑料纖維和天然纖維。
15.按照權(quán)利要求1的層體，其特征在于，含有熱塑性成分的中間層(12)是一種纖維網(wǎng)。
16.按照權(quán)利要求15的層體，其特征在于，中間層(12)是一種聚酯纖維網(wǎng)。
17.按照權(quán)利要求1的層體，其特征在于，含熱塑性成分的中間層是一種發(fā)泡薄片。
18.按照上述權(quán)利要求之一的層體，其特征在于，中間層(12)的平面比重為100至500g/m2。
19.按照權(quán)利要求18的層體，其特征在于，中間層(12)的平面比重為約300g/m2。
20.按照上述權(quán)利要求之一的層體，其特征在于，護(hù)層(14)經(jīng)中間層(12)與基質(zhì)纖維網(wǎng)相結(jié)合。
21.按照權(quán)利要求20的層體，其特征在于，護(hù)層(14)是一種保護(hù)薄片。
22.按照上述權(quán)利要求之一的層體，其特征在于，護(hù)層(14)由聚氯乙烯構(gòu)成。
23.按照上述權(quán)利要求之一的層體，其特征在于，護(hù)層(14)由織物構(gòu)成。
24.按照上述權(quán)利要求之一的層體，其特征在于，在護(hù)層(14)和中間層(12)之間有與護(hù)層(14)相結(jié)合的發(fā)泡層(18)。
25.按照權(quán)利要求1的層體，其特征在于，在朝平面的法向上基質(zhì)纖維網(wǎng)(10)有一塑料材料的密度梯度。
26.按照權(quán)利要求25的層體，其特征在于，密度變化是連續(xù)的。
27.按照權(quán)利要求25的層體，其特征在于，密度變化是不連續(xù)的。
28.上述權(quán)利要求之一所述平面層體的制造方法，其中含有熱塑性纖維的基質(zhì)纖維網(wǎng)通過使用壓力和熱增強(qiáng)并且在其至少一側(cè)與護(hù)層相結(jié)合，該方法的特征在于，首先將基質(zhì)纖維網(wǎng)加熱到比基質(zhì)中塑料纖維的軟化溫度高的溫度，接著使已加熱的基質(zhì)纖維網(wǎng)、與其相鄰的含熱塑性成分的中間層以及未預(yù)熱的護(hù)層經(jīng)受一共同的壓合工序，由此不僅增強(qiáng)了基質(zhì)纖維網(wǎng)，而且也使其與護(hù)層相結(jié)合，其中中間層的材料與基質(zhì)纖維網(wǎng)的塑料纖維相同或不同，其軟化溫度高于基質(zhì)纖維網(wǎng)的塑料纖維并且不預(yù)熱。
29.按照權(quán)利要求28的方法，其特征在于，基質(zhì)纖維網(wǎng)通過熱空氣流加熱。
30.按照權(quán)利要求28或29的方法，其特征是，預(yù)熱后的基質(zhì)纖維網(wǎng)要先進(jìn)行預(yù)壓縮。
31.按照權(quán)利要求28的方法，其特征在于，在與基質(zhì)纖維網(wǎng)合在一起前中間層與護(hù)層結(jié)合。
32.按照權(quán)利要求28的方法，其特征在于，中間層與護(hù)層粘合在一起。
33.按照權(quán)利要求28的方法，其特征在于，用于基質(zhì)纖維網(wǎng)的護(hù)層也要預(yù)加熱，雖然加熱的溫度高于室溫，但低于基質(zhì)纖維網(wǎng)的預(yù)熱溫度。
34.按照權(quán)利要求28至33之一的方法，其特征在于，護(hù)層的預(yù)熱溫度在80至120℃之間。
35.按照權(quán)利要求28至34之一的方法，其特征在于，在由預(yù)熱基質(zhì)纖維網(wǎng)、未預(yù)熱或只低溫預(yù)熱的中間層以及未預(yù)熱的護(hù)層構(gòu)成的板疊合在一起之前，將基質(zhì)纖維網(wǎng)加熱到約200℃。
36.按照權(quán)利要求35的方法，其特征在于，在溫度為大約60℃進(jìn)行壓合工序。
37.按照權(quán)利要求28至36之一的方法，其特征在于，加壓時(shí)間為30至140秒。
38.按照權(quán)利要求37的方法，其特征在于，加壓時(shí)間為大約90秒。
39.權(quán)利要求1至27之一的層體用于機(jī)動(dòng)車輛的襯里。
40.權(quán)利要求1至27之一的層體用作包裝材料。
41.權(quán)利要求1至27之一的層體用作家俱的構(gòu)件。
全文摘要
具有由含有熱塑性塑料纖維的增強(qiáng)基質(zhì)纖維網(wǎng)形成的平面支撐部件的層體，該纖維網(wǎng)的至少一側(cè)有塑料護(hù)層，其特征在于，基質(zhì)纖維網(wǎng)與護(hù)層通過使用壓力和熱經(jīng)含熱塑性成分的中間層相結(jié)合，中間層的材料是與基質(zhì)纖維網(wǎng)的塑料纖維的材料不同或相同并且其軟化溫度高于基質(zhì)纖維網(wǎng)的塑料纖維。此外本發(fā)明還公開了該層體的制造方法及其應(yīng)用。
文檔編號B32B5/02GK1110223SQ94120070
公開日1995年10月18日 申請日期1994年11月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月2日
發(fā)明者R·嘎迪爾, G·菲斯特 申請人:安培威爾克·恩斯特·佩爾茨股份公司和兩合公司