內襯底材料及其製造方法

2023-06-18 23:58:21

專利名稱：內襯底材料及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種製造如用於汽車的內襯底材料的方法。在某些實施例中，本發明的教導提供重量相對較輕的內襯底材料，這些材料具有令人滿意的硬度，且製造成本較低。
背景技術：
用於汽車的內襯底材料，尤其是用於汽車車頂的內襯底材料重量必須輕且硬度(剛度)必須高。用於汽車的內襯底材料的已知的實例具有如圖6所示的結構，在這種結構·中，通過異氰酸酯粘合劑93將兩個玻璃纖維短切氈(CSM) 92分別粘合至片狀硬氨基甲酸乙酯泡沫91的上下表面。用以下方式製造上述已知的內襯底材料。通過將異氰酸酯與多元醇碰撞混合併固化來製造氨基甲酸乙酯泡沫塊體94 (圖7 (A))。然後將得出的塊體94切成特定的尺寸(寬度)來形成片狀硬氨基甲酸乙酯泡沫91(圖7(B))。隨後將已塗敷粘合劑93的兩個短切氈92分別粘合至氨基甲酸乙酯泡沫91的上下表面(圖7(C))。將另一種結構性材料如外層疊加或重疊在由此而形成的內襯底材料的頂部和底部並就行熱壓，以形成內部材料，如車頂材料RF (圖7(D))。日本專利公開No. 2005-226178公開了一種用於汽車的內襯底材料，在這種材料的結構中，通過各自的粘合層將熱塑性樹脂板層分別粘合至纖維層的上下表面。不過，根據已知的製造方法製造的這些已知的用於汽車的內襯底材料並不有利，因為要求上述切片工藝、粘合工藝等，這些工藝是勞動密集型工藝，因而成本很高。

發明內容
本發明的教導的目的包括提供一種製造如用於汽車的、重量相對較輕的、具有足夠的或令人滿意的硬度(剛度)的內襯底材料的低成本方法，以及提供一種用這種方法製造的內襯底材料。在本發明的教導的一個方面，一種製造如用於汽車的內襯底材料的方法包括用氨基甲酸乙酯產出液(urethane yielding liquid)浸潰由玻璃纖維無紡織物構成的片狀租材料，然後加熱用氨基甲酸乙酯產出液浸潰的氈材料，以在該氈材料中引起氨基甲酸乙酯發泡，並且進行熱固化。第一方面的製造方法消除了對切片工藝和粘合工藝的需求，從而與現有技術相t匕，降低了製造成本，而同時仍提供具有足夠硬度的重量輕的內襯底材料。在本發明的教導的另一個方面，一種製造用於汽車的內襯底材料的方法包括用氨基甲酸乙酯產出液浸潰由玻璃纖維無紡織物構成的片狀氈材料，將至少一種另外的結構性材料疊加或重疊到用氨基甲酸乙酯產出液浸潰的氈材料的至少一個表面上，並且將整個單元或複合物加熱，以在該氈材料中引起氨基甲酸乙酯發泡，並且進行熱固化。在這種製造方法中，這種內襯底材料同時與至少一種另外的結構性材料集成，所述另外的結構性材料例如是覆蓋該內襯底材料的至少一個表面的外層，從而降低製造成本。在本發明的教導的再一個方面，一種如用於汽車的內襯底材料包含一種氨基甲酸乙酯泡沫，這種氨基甲酸乙酯泡沫在由玻璃纖維無紡織物構成 的片狀氈材料中整體製造。優選這些玻璃纖維的(平均)外徑在3 μ m至17 μ m的範圍內，更優選介於7_11 μ m之間，再優選約為9 μ m。這種氈材料的厚度會根據其應用而變化；不過，若這種氈材料用於汽車車頂，其厚度優選為3至10mm。這種氨基甲酸乙酯產出液包括如通過將異氰酸酯與多元醇碰撞混合而得到的混合液體。若上述內襯底材料用作汽車的車頂材料，則該至少一種另外的結構性材料可以是如外層材料、不滲透膜材料和稀鬆平紋材料(scrim material)等中的一種或多種。通過參考附圖閱讀了下面的詳細描述和權利要求書之後，就會明白本發明的其他目的、實施例、設計和有益效果。


圖I是示出了根據本發明的用於製造內襯底材料的裝置的構造的示意圖。圖2是示出了根據本發明的製造工藝的步驟的透視圖。圖3是示出了根據本發明的製造工藝的另一個步驟的透視圖。圖4是示出了根據本發明的製造工藝的再一個步驟的截面圖。圖5是根據本發明製造的代表性車頂材料的透視圖。圖6是示出了已知的用於汽車的內襯底材料的實例的截面圖。圖7㈧至7(D)示出了製造圖6中的內襯底材料的已知工藝的步驟的透視圖。
具體實施例方式下面所描述的實施例僅僅是本發明的教導的一個示範性實施例，且在並不背離本發明的精神的前提下由本領域中熟練的技術人員進行的各種設計上的改動和/或改進均包括在本發明的範圍之內。為了根據本發明的教導製造如用於汽車的內襯底材料，首先製造無紡氈材料。用於製造無紡氈材料的代表性機械和工藝示於圖I至圖4。參看圖1，圖中提供了兩種氣動型(airlay-type)成型機IA和1B,且將玻璃纖維2分別裝入成型機IA和1B。優選將E級玻璃纖維(即用具有小於I % w/w的鹼金屬氧化物的鋁硼矽酸鹽玻璃形成的纖維)用作這些玻璃纖維。更具體地來講，通過各自的裝料槽11將這些玻璃纖維2裝入，然後由各自的第一傳送帶12輸送到成型機IA和IB中的每一個(以下將移動方向在圖I中用箭頭示出)，之後在下一階段由各自的第二傳送帶13移至各自的主缸14。此時，這些玻璃纖維處於在寬度方向上均勻地對齊的狀態。在形成原纖維(纖維分離)並從各自的主缸14放出之後，這些玻璃纖維由各自的第三傳送帶15輸送，同時在該第三傳送帶15上形成片狀。然後將這些玻璃纖維片從各自的成型機IA和IB排出。更具體地來講，通過傳送帶41和42將從成型機IA排出的玻璃纖維片疊加(如堆疊或以重疊的方式放置)在從成型機IB排出的玻璃纖維片的頂部上，然後在下一個階段將這些堆疊的玻璃纖維片作為整體傳遞至針式穿孔機5。優選形成兩個堆疊的玻璃纖維片，即雙層，以減少面積密度或表面密度(即每單位面積的質量)的局部變化。然後通過使用針式穿孔機5將這些纖維相互纏繞來將雙層玻璃纖維片形成無紡片材料。之後將該無紡片材料卷繞成捲筒6來作為氈材料7。如圖2所示，將氈材料7展開並切割成特定的尺寸。然後，如圖3所示，從安裝在工業機器人R上的噴槍G噴射混合液體L，以使氈材料7由該混合液體L浸潰，這種混合液體是通過將異氰酸酯與多元醇碰撞混合而得到的氨基甲酸乙酯產出液。然後，如圖4所示，以重疊方式(疊加)將一種或多種另外的結構性材料置於用混合液體L浸潰的氈材料7的上下表面上，這種或這些另外的結構性材料如外層材料71和不滲透膜材料72。 然後以110至150°C的溫度將整個組件熱壓，從而在氈材料7內產生氨基甲酸乙酯發泡之後形成內襯底材料。將整個層板進行熱固化，同時分別使這些材料相互粘合，以形成如車頂材料RF，如圖5所示，這種車頂材料是根據本發明的教導的內襯底材料的代表性、非限定性實施例。由此而製成的車頂材料RF具有約為400g/m2的每單位面積的重量(面積密度或表面密度)，該每單位面積的重量比根據上述已知的方法製造的車頂材料的每單位面積的重量輕，根據上述已知的方法製造的車頂材料的每單位面積的重量具有約為500g/m2的面積密度。此外，由此而製成的車頂材料還具有30-40N/cm的硬度(剛度)，這種硬度類似於上述已知的車頂材料的硬度。已對這種硬度進行了如下測量。從車頂材料RF切取長150mm寬50mm的試樣，並且由一對以IOOmm的距離隔開的支架支撐所切取的試樣，該試樣置於在左右方向上對稱的位置。將半徑為5mm的加壓元件以50mm/min的速度放下，以壓迫(弄彎)該試樣的中心部分。對將中心部分向下彎曲(曲形位移或弄彎)lcm所必需的力進行測量，以確定該硬度。在此實施例中，通過將其他任何所需構造(結構性)材料重疊或疊加在該氈材料上來同時形成該內襯底材料和該內部材料。不過,在並不將其他任何構造(結構性)材料疊加時僅可形成該內襯底材料。雖然本發明的教導針對用於汽車的內襯底材料進行了描述，但應理解本發明的教導並不僅限於汽車，而且能夠有利地用於多種領域，包括但並不僅限於卡車、船、飛機或需要質量輕的堅硬材料的其他任何領域。以上已參考附圖對本發明的代表性非限定性實例進行了詳細描述。該詳細描述僅旨在教導本領域中熟練的技術人員實施本發明的教導的優選方面的進一步的細節，而並不旨在限制本發明的範圍。進一步來講，前面所公開附加特徵和教導中的每一個可單獨使用或與其他特徵和教導結合使用，以提供改進的內襯底材料和製造與使用這種內襯底材料的方法。此外，在前面的詳細描述中所公開的特徵和步驟的結合對於在最廣泛的意義上實施本發明並不是必須的，而是僅在於教導，從而具體地描述本發明的代表性實例。進一步來講，可將上述代表性實例的各種特徵以及在下面所描述的各種獨立權利要求和從屬權利要求進行組合其組合方式可以是未具體明確地列舉以提供本發明的教導的另外的有用實施例的方式。在說明書和/或權利要求書中所公開的所有特徵旨在出於原始書面公開以及限制所要求的主題的目的而相互單獨而獨立地公開，而與這些特徵在這些實施例/權利要求 中的組成無關。此外，實體組的所有取值範圍或指示旨在出於原始書面公開以及限制所要求的主題的目的而揭示某個可能的中間值或中間實體。
權利要求
1.一種製造內襯底材料的方法，所述方法包括 用氨基甲酸乙酯產出液浸潰由玻璃纖維構成的片狀無紡氈材料；以及加熱用氨基甲酸乙酯產出液浸潰的氈材料，以在所述氈材料中使所述氨基甲酸乙酯產出液發泡並將其熱固化。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 在所述加熱步驟之前將至少一種另外的結構性材料疊加在用氨基甲酸乙酯產出液浸潰的所述氈材料的至少一個表面上。
3.一種內襯底材料，其特徵在於，在由玻璃纖維無紡織物構成的片狀氈材料中整體製造氨基甲酸乙酯泡沫。
全文摘要
一種製造內襯底材料的方法包括用氨基甲酸乙酯產出液浸漬由玻璃纖維構成的片狀無紡氈材料，並且將用氨基甲酸乙酯產出液浸漬的氈材料加熱，以在該氈材料中使該氨基甲酸乙酯產出液發泡並將其熱固化，從而製造該內襯底材料。
文檔編號B29C70/54GK102950777SQ20121030596
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月24日 優先權日2011年8月24日
發明者中川敬章 申請人:中川產業株式會社