專利名稱:用于汽車內(nèi)部蒙皮材料的無紡織物及其制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明 涉及用于汽車內(nèi)部材料的無紡織物,和通過按規(guī)則圖案在所述無紡織物上進行堿性蝕刻,連同預(yù)處理方法,例如在所述無紡織物的表面上的各種涂覆和印刷的制備所述無紡織物的方法。
背景技術(shù):
汽車的內(nèi)部蒙皮材料主要通過塑料片材、紡織織物和無紡織物制造。塑料片材具有優(yōu)異的可模塑性,但是缺乏觸感。另外,紡織織物具有華美的外觀和歸因于低模量的優(yōu)異可模塑性,但是紡織織物是昂貴的,因為它們由于小厚度必須通過在其背面上層壓PU泡沫來使用。為了解決這些問題,無紡織物已經(jīng)被開發(fā)并用于汽車的內(nèi)部材料。無紡織物是一類纖維,它們是如下制備的通過梳理方法,代替使用經(jīng)緯線如布, 薄且寬地鋪展規(guī)則厚度和長度的纖維,隨后層壓數(shù)個層中的纖維,并通過物理粘結(jié),例如針刺或水纏結(jié),或通過化學(xué)方法例如涂覆,將所述層壓的層結(jié)合。因此,無紡織物廣泛地用于通過模具以規(guī)則形狀模塑的汽車內(nèi)部材料,因為它們與紡織織物相比具有好的生產(chǎn)率與低成本,并在各個方向具有優(yōu)異的伸長率。用于汽車內(nèi)部材料的此種無紡織物通常通過針刺法或水纏結(jié)方法制造。另外,無紡織物當前在所述無紡織物的表面或背面上涂覆粘結(jié)劑以賦予功能性之后使用,或在所述無紡織物的表面上印刷所需圖案或顏色以使外觀多樣化之后使用。然而,無紡織物與紡織織物相比觸感好,但是外觀較差。相對照而言,如果加工無紡織物的表面以改進其外觀,則顯著地提高模量以致可模塑性劣化。因此,無紡織物不適合于需要各種外觀和優(yōu)異可模塑性的汽車內(nèi)部材料。另外,隨著汽車的驅(qū)動速度由于汽車發(fā)動機的改進而變得越來越快,必須改進內(nèi)部材料的吸聲性能以提供在高速駕駛期間舒適的駕駛環(huán)境,但是如果無紡織物像大多數(shù)內(nèi)部蒙皮材料那樣具有平滑表面則吸聲性能被降低。同時,提出了通過刻蝕方法在紡織織物上形成各種圖案的方法,但是它僅僅可通過使用激光蝕刻設(shè)備的蝕刻法達到(參見韓國專利登記號10-0771071)。然而,使用堿性溶液,例如NaOH的濕蝕刻法是簡單、快速且易于控制加工的。此外,所使用的設(shè)備和化學(xué)品是低價的且它可以有幫助地用于大量工作。因此,本領(lǐng)域中仍需要獲得各種外觀同時使用濕蝕刻法的方法。
發(fā)明內(nèi)容
為了滿足此種需要,本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)通過獨立于蝕刻過程地進行預(yù)處理方法,例如涂覆或印刷無紡織物,以形成各種外觀,而制造了具有各種外觀、良好的耐磨性和良好的可模塑性的汽車內(nèi)部蒙皮材料。另外,在此種預(yù)處理方法之后,隨后在無紡織物上的堿性蝕刻已經(jīng)明顯地提高了汽車內(nèi)部材料的吸聲性能。本發(fā)明要解決前述問題,并提供制造用于汽車內(nèi)部材料的無紡織物的方法,其通過以規(guī)則形狀進行堿性蝕刻方法連同在無紡織物表面上進行各種預(yù)處理方法例如涂覆或印刷方法而進行。因而,本發(fā)明可以提供具有改進的耐磨性和外觀以及改進的可模塑性和吸聲性能的無紡織物。為了達到上述目的,本發(fā)明提供如下制造無紡織物的方法通過印刷無紡織物的表面或背面,然后在所述無紡織物的表面上進行堿性蝕刻方法而進行。根據(jù)所述方法,優(yōu)選在所述印刷方法之前涂覆所述無紡織物的表面或背面。根據(jù)所述方法,更優(yōu)選在印刷方法、涂覆方法或它們的組合之后重復(fù)地進行無紡織物的堿性蝕刻。根據(jù)所述方法,優(yōu)選無紡織物包括多于2且多于5個纖維層。根據(jù)所述方法,通過使用粘結(jié)劑進行涂覆方法,所述粘結(jié)劑包含選自丙烯酸系、苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚酯、乙烯-氯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯和聚氨酯中的至少一種。根據(jù)所述方法,優(yōu)選對于無紡織物的表面積的多于50%至少于90%進行堿性蝕刻方法。根據(jù)所述方法,優(yōu)選通過使用選自NaOH、KOH、RbOH和CsOH的任一種,更優(yōu)選通過使用NaOH,進行堿性蝕刻方法。根據(jù)所述方法,優(yōu)選無紡織物的纖維層包含50_100襯%的聚酯。另外,本發(fā)明提供通過所述方法制造的用于汽車內(nèi)部材料的無紡織物。下面將詳細地闡述本發(fā)明。本發(fā)明涉及用于汽車內(nèi)部材料的無紡織物的制造方法,其特征在于按所需圖案在所述無紡織物的表面上進行堿性蝕刻方法,以致所述經(jīng)蝕刻加工的無紡織物本身的顏色可以顯現(xiàn),和在蝕刻方法之前印刷所述無紡織物的表面或背面。所述蝕刻方法用來使纖維的表面按規(guī)則圖案熔融,以致獨特的三維外觀可以顯現(xiàn)。因為用強堿性材料使纖維的表面按規(guī)則的形狀和深度熔融,所以蝕刻方法適合于與薄紡織品織物相比具有厚纖維層的無紡織物。另外,因為紡織品織物是用經(jīng)緯線織造的,所以在蝕刻方法期間切割經(jīng)線或緯線,并因此,顯著地降低紡織品織物的強度。然而,因為用許多纖維束纏繞無紡織物,即使其任何部分由于方法被損害,拉伸強度和抗磨強度都不會嚴重地劣化。因此,蝕刻方法是制造無紡織物的適合的方法。本發(fā)明使用堿性材料用于蝕刻方法以在無紡織物的表面上按規(guī)則的形狀和深度形成三維圖案,以致在無紡織物的表面上形成三維結(jié)構(gòu),由此與同樣重量的無紡織物相比吸聲性能得到顯著地改進。另外,按規(guī)則的形狀和深度使無紡織物的表面熔融以顯著地降低無紡織物的高拉伸伸長率和模量,從而提高無紡織物的可模塑性。然而,如果僅進行蝕刻方法,則因為通過使纖維的表面熔融形成的規(guī)則圖案顯示與無紡織物相同的顏色,所以難以獲得各種形狀。因此,為了解決這一問題,在蝕刻方法之前通過進行印刷方法獲得各種外觀,并且通過在印刷方法之前進行附加的涂覆方法獲得更大的多樣性。另外,當通過此種預(yù)處理方法添加涂覆層或印刷層時,提高了抗磨強度和尺寸穩(wěn)定性,并且隨著表面積增加,吸聲性能得到改進。圖6示出了通過進行各種預(yù)處理方法的組合獲得的實例。 本發(fā)明形成具有至少兩個不同顏色的纖維層的無紡織物,以致這些不同顏色可以按相繼方式出現(xiàn)在相應(yīng)的纖維層上,從而獲得具有各種圖案和顏色的用于內(nèi)部材料的無紡織物。無紡織物是一類纖維,其不是通過經(jīng)緯線如布紡織的,而是改為如下制備的通過梳理方法薄且寬地鋪展規(guī)則厚度和長度的纖維,隨后通過網(wǎng)幅成型機按所需重量和寬度在數(shù)個層中相繼層壓纖維。因此,因為必須安裝多于五個梳理機和網(wǎng)幅成型機來獲得多于五個具有不同顏色的纖維層,所以招致過度的投資成本并因此它在經(jīng)濟上是不可行的。因此, 優(yōu)選所述纖維層多于兩個層且少于五個層。
印刷或涂覆方法可以在蝕刻方法之前作為預(yù)處理方法進行??梢栽跓o紡織物的表面或背面上進行印刷或涂覆方法,單獨或以其組合進行。印刷方法是指用所需圖案或顏色印刷無紡織物的表面??梢酝ㄟ^轉(zhuǎn)篩方法、平篩方法或膠版方法進行印刷方法。另外,如果在印刷方法之前還進行涂覆方法,則與僅進行印刷方法相比,通過允許不同于無紡織物本身的顏色的各種顏色顯現(xiàn)而可以獲得更多變化的外觀。有利的效果如下本發(fā)明在短時間內(nèi)進行印刷和涂覆方法至少兩次以在無紡織物的表面上按低成本形成各種圖案,從而賦予三維效果和改進設(shè)計性能。由于此種預(yù)處理方法,本發(fā)明提高耐磨性,獲得各種外觀,通過蝕刻方法改進拉伸伸長率,并通過降低模量而顯著地改進可模塑性。因此,本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)涂覆或印刷方法通過形成各種外觀而降低可模塑性的問題。另外,本發(fā)明通過蝕刻方法提高無紡織物的表面積以顯著地提高吸聲性能。換言之,通過印刷或涂覆方法獲得這些各種外觀,并且通過蝕刻方法達到物理性能,例如吸聲性能和可模塑性的改進。因此,本發(fā)明可以提供用于汽車內(nèi)部材料的具有近來為汽車內(nèi)部蒙皮材料所需要的各種功能的無紡織物。
圖1例示出了堿性蝕刻方法的原理,圖2例示出了在涂覆無紡織物的表面之后的堿性蝕刻方法的步驟,其中(1)示出了表面涂層的橫截面,(2)示出了堿性印刷,(3)示出了在分離之后的橫截面,(4)示出了表面涂層,(5)示出了堿性印刷,(6)示出了在分離之后的表面,圖3例示出了在印刷無紡織物的表面之后的堿性蝕刻方法的步驟,其中(1)示出了表面印刷物的橫截面,(2)示出了堿性印刷,(3)示出了在分離之后的橫截面,(4)示出了表面印刷物,(5)示出了堿性印刷,(6)示出了在分離之后的表面,圖4例示出了在印刷無紡織物的雙層結(jié)構(gòu)的表面之后的堿性蝕刻方法的步驟,其中
(1)示出了無紡織物的雙層結(jié)構(gòu)的橫截面,(2)示出了堿性印刷,(3)示出了在分離之后的橫截面,(4)示出了無紡織物的雙層結(jié)構(gòu)的表面,(5)示出了在分離之后的表面,圖5例示出了在涂覆無紡織物的背面之后的堿性蝕刻方法的步驟,其中 (1)示出了無紡織物的背面涂層的橫截面,(2)示出了堿性印刷,(3)示出了在分離之后的橫截面,(4)示出了無紡織物的背面涂層的表面,(5)示出了堿性印刷,(6)示出了在分離之后的表面,圖6例示出了在無紡織物的各種預(yù)處理之后無紡織物的表面的形狀,(a)示出了其中在無紡織物的表面上同時進行不同顏色的涂覆和印刷的結(jié)果,(b)示出了其中在包含纖維層的無紡織物的表面上同時進行涂覆的結(jié)果,所述纖維層各自具有不同顏色,(c)示出了其中在無紡織物的表面和背面上同時進行不同顏色的涂覆的結(jié)果,(d)示出了其中在包含纖維層的無紡織物的表面上同時進行印刷的結(jié)果,所述纖維層各自具有不同顏色,(e)示出了其中在無紡織物的表面和背面上同時進行不同顏色的印刷和涂覆的結(jié)果,(f)示出了其中在包含纖維層的無紡織物的背面上同時進行涂覆的結(jié)果,所述纖維層各自具有不同顏色,(g)示出了其中在包含纖維層的無紡織物的表面上同時進行涂覆和印刷的結(jié)果,所述纖維層各自具有不同顏色,(h)示出了其中在無紡織物的表面上進行不同顏色的涂覆和印刷并且同時在其背面上進行涂覆的結(jié)果,(i)示出了其中在包含纖維層的無紡織物的表面和背面上進行涂覆的結(jié)果,所述纖維層各自具有不同顏色,(j)示出了其中在包含纖維層的無紡織物的表面上進行印刷,并且同時在其背面上進行涂覆的結(jié)果,所述纖維層各自具有不同顏色,圖7例示出了根據(jù)本發(fā)明按每種方法制造的用于內(nèi)部材料的無紡織物的形狀, (a)示出了無紡織物的表面,(b)示出了無紡織物的經(jīng)印刷的表面,和(c)示出了在印刷之后經(jīng)歷堿性蝕刻方法的無紡織物的表面,圖8例示出了其中用于內(nèi)部材料的堿性蝕刻加工的無紡織物用于汽車車頂蓬材料的實例,圖9例示出了涂覆方法的步驟,其中(1)示出了粘結(jié)劑,(2)示出了第一輥,(3)示出了第二輥,(4)示出了量表,圖10例示出了印刷方法的步驟,和圖11是例示在堿性蝕刻方法之前和之后用于內(nèi)部材料的無紡織物的吸收系數(shù) (α)相對于頻率帶寬的對比的曲線圖。紅顏色表示在堿性蝕刻方法之后的無紡織物,藍顏色表示在堿性蝕刻方法之前的無紡織物。
本發(fā)明實施方案下面利用示例性的實施方案詳細地描述本發(fā)明,而是所述實施方案純粹是舉例說明性的,并不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明范圍。根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)部材料的無紡織物通過預(yù)處理方法,例如印刷或涂覆方法, 和蝕刻方法制造。
具體實施例方式實施方案1 涂覆方法本發(fā)明的化學(xué)涂覆(或粘結(jié)劑涂覆)的方法示于圖9中。涂覆設(shè)備包括一雙輥子,并且可以通過至少一個涂覆設(shè)備涂覆無紡織物的一個或兩個表面。如果無紡織物在基于中心軸沿相反方向旋轉(zhuǎn)的該對輥子之間通過,則將粘結(jié)劑添加到一個輥子和無紡織物彼此鄰接的表面上,以致用粘結(jié)劑涂覆無紡織物的該表面。 可以從 DKC 獲得的 ACRYS0L 890、Acrylic Emulsion DK-6800 DK Chem 或 EW-100S SKI PETRESIN用作粘結(jié)劑。此時,接觸兩個輥子的無紡織物的表面可以相同(前表面涂覆),或可以不同(背面涂覆)。另外,如果同時進行前表面涂覆和背面涂覆,則雙重表面涂覆是可能的。即,可以如下進行雙重表面涂覆通過一對輥子進行背面涂覆,干燥經(jīng)涂覆的背面,通過另一對輥子對經(jīng)干燥的無紡織物進行前表面涂覆,并再次干燥無紡織物。換言之,如此進行背面涂覆以致無紡織物通過第一輥子,與第一輥子相鄰的表面的相對表面通過第二輥子,并在所述第二輥子和與無紡織物相鄰的表面之間引入粘結(jié)劑。泡沫粘結(jié)劑是50-500g/l,涂覆量是 5-50gsm,涂覆設(shè)備的兩個輥子之間的量表距離是0T-5T。實施方案2:印刷方法使用轉(zhuǎn)篩方法的印刷方法使用其中轉(zhuǎn)篩接觸導(dǎo)輥的印刷單元(圖10)。隨著無紡織物在第一顏色印刷單元的轉(zhuǎn)篩輥子(圖10中的a)和導(dǎo)輥(圖10中的b)之間通過,通過擠壓棒(圖10中的d)擠壓經(jīng)由安裝在轉(zhuǎn)篩輥子內(nèi)的粘結(jié)劑供應(yīng)器(圖10中的c)排空的顏色粘結(jié)劑(圖10中的e),使得其一部分從轉(zhuǎn)篩的外表面排出,由此在無紡織物表面上形成圖案。因為擠壓棒布置在磁鐵(電磁鐵)(圖10中的f)的磁場范圍內(nèi),所以通過擠壓棒按預(yù)定位置排放預(yù)定量的顏色粘結(jié)劑到該轉(zhuǎn)篩的外部,從而允許印刷。此時,可以通過調(diào)節(jié)磁鐵的磁場強度到3-8kgf控制印刷物圖案的分辨率。如果磁鐵的磁場強度高,則圖案是暗和清晰的,并且如果其磁場強度低,則圖案是模糊印刷的。還在該側(cè)安裝與所述印刷單元相同類型的印刷單元(第二顏色印刷單元),并且 如果無紡織物通過第一顏色印刷單元并接著移動到第二顏色印刷單元,則形成附加的圖案。因而,經(jīng)由至少兩次相繼的加工獲得不同外觀,并且通過將粘結(jié)劑與數(shù)量相對于粘結(jié)劑的總重量計為1-10襯%的染料和無機顏料混合而將無紡織物采用所需顏色印刷。對于所述染料,使用Foron Black RD-3G 300 (可以從瑞士的Clariant獲得)或Foron Dark Blue RD-2RE 300 (可以從瑞士的Clariant獲得),并且對于所述無機顏料,使用RYUDYE-W BLACK RS CONE、RYUDYE-W NAVYBLUE FFTR、RYUDYE_W RED FFGR、RYUDYE_W YELLOW FF3R 或 RYUDYE-WBROffN FFR (由 DIC,日本制造)。導(dǎo)輥由軟材料,例如橡膠或硅形成,以致降低無紡織物的厚度偏差,借此按規(guī)則的厚度印刷無紡織物的表面。另外,其中印刷篩網(wǎng)按規(guī)則圖案開放以致粘結(jié)劑逃逸以被印刷的開放區(qū)為無紡織物表面積的大約40-90%。通過分散劑將呈細粉末形式的染料按基本上膠體狀態(tài)分散在水中以制備分散性染料,并將該染料溶解在待在纖維上染色的纖維中。如同上述,經(jīng)由至少兩次相繼的印刷方法,根據(jù)染料和顏料的混合比將無紡織物印刷不同圖案和顏色,由此獲得各種外觀。實施方案3 堿性蝕刻方法在由100wt%聚酯形成的無紡織物的表面上進行堿性蝕刻方法。通過在纖維的表面上添加強堿性材料NaOH以使纖維按規(guī)則的形狀和深度熔融來進行堿性蝕刻方法。在用堿性材料印刷無紡織物的表面之后,將印刷溶液和無紡織物的熔融部分分離。測量如上制造的用于內(nèi)部材料的無紡織物的可模塑性和吸聲性能。實施方案4 可模塑性的對比為了證實堿性蝕刻方法對無紡織物的可模塑性的影響,比較在蝕刻方法之前和之后的模量。
蝕刻方法之前蝕刻方法之后2 5%模量 (kgf/5cm)縱向(MD)25. 08. 1橫向(CD)11. 09. 3表 1在上面表1中,術(shù)語"25%模量"是評價可模塑性的重要物理性能,它是指使預(yù)定長度的無紡織物延伸25%所要求的力。因此,該值越低,可模塑性越好。如上面表1所示,無紡織物的模量在蝕刻方法之后顯著地低于蝕刻方法之前。具體來說,縱向模量比蝕刻方法之前降低30%。實施方案5 吸聲性能的對比為了驗證蝕刻方法對無紡織物的吸聲性能的影響,在蝕刻方法之前和之后比較對于各頻率帶寬的吸聲性能。蝕刻加工的無紡織物的吸聲性能與蝕刻方法之前相比較在所有頻率帶寬中是優(yōu)異的,并且特別證實,在大于1000Hz的頻率帶寬中吸聲性能得到顯著地改進(圖11)。本發(fā)明可以用于汽車內(nèi)部蒙皮材料,和用于鞋材料,該鞋的特征在于是為了一致的品質(zhì)和為了大規(guī)模生產(chǎn)而通過同時模塑蒙皮材料和基底而制造的。
權(quán)利要求
1.制造用于汽車內(nèi)部材料的無紡織物的方法,包括印刷所述無紡織物的表面或背面;和堿性蝕刻所述無紡織物的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中在所述印刷之前在所述無紡織物的表面或背面上進行涂覆。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法,其中在重復(fù)地進行所述印刷、所述涂覆或它們的組合之后進行堿性蝕刻。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項的方法,其中所述無紡織物包含多于2個且少于5個纖維層。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項的方法,其中通過包含選自丙烯酸系、苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚酯、乙烯-氯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯和聚氨酯中的至少一種的粘結(jié)劑進行所述涂覆。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項的方法,其中對于所述無紡織物的總表面的多于50% 至少于90%進行所述堿性蝕刻。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項的方法,其中通過使用選自NaOH、KOH、RbOH和CsOH的任一種進行所述堿性蝕刻方法。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法,其中通過使用NaOH進行所述堿性蝕刻。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項的方法,其中所述無紡織物的織物層包含50-100wt% 的聚酯。
10.用于汽車內(nèi)部材料的無紡織物,其中通過根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項的方法制造所述無紡織物。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于汽車內(nèi)部材料的無紡織物及其制造方法。所述制造方法的特征在于印刷所述無紡織物的表面或背面,隨后將所述無紡織物的背面堿性蝕刻。另外,所述制造方法可以在印刷方法之前涂覆所述無紡織物的表面或背面。因此,本發(fā)明提供用于汽車內(nèi)部蒙皮材料的具有各種形狀、優(yōu)異的可模塑性和吸聲性能的無紡織物。
文檔編號D06Q1/02GK102159763SQ200980136522
公開日2011年8月17日 申請日期2009年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者安文基, 柳盛容, 鄭容吉, 金殷經(jīng) 申請人:卡爾·弗羅伊登伯格公司