具有高熱穩(wěn)定性的片材的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及片材，其優(yōu)選具有高熱穩(wěn)定性，本發(fā)明還設(shè)及其在制造交通工具的零 部件中的用途。
【背景技術(shù)】
[0002] -開始提及的運(yùn)類片材在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)是已知的，并且被用于許多領(lǐng)域，例如交 通運(yùn)輸業(yè)。運(yùn)類片材通常包含非常多樣的材料，例如玻璃纖維、聚氨醋或聚醋。
[0003] US 3966526描述了一種制造汽車內(nèi)飾的零部件的方法。運(yùn)些零部件由多個(gè)聚苯乙 締樹脂的泡沫層構(gòu)成。其中的缺點(diǎn)在于，運(yùn)些零部件不可回收，因此其處理需要高成本。
[0004] US 4840832顯示了用于汽車工業(yè)的另一種零部件，即車頂襯里。車頂襯里包含由 聚醋組成的雙組分纖維，雙組份纖維具有低烙點(diǎn)的粘合劑成分和高烙點(diǎn)的穩(wěn)定聚合物。
[000引 US 5275865公開了用于汽車內(nèi)飾的另一種車頂襯里，該車頂襯里包含部分定向的 聚醋纖維，但不包含粘合劑。
[0006] US 4119749描述了用于汽車內(nèi)飾的輕質(zhì)車頂襯里。該車頂襯里具有多層結(jié)構(gòu)。采 用一層聚氨醋泡沫材料作為忍元件，其中該聚氨醋泡沫材料層的一側(cè)設(shè)有另一聚氨醋泡沫 材料層。另一側(cè)用彈性體溶液浸潰。各層需要被分開來(lái)W對(duì)車頂襯里進(jìn)行處理。運(yùn)增加了處 理的成本。由于選擇運(yùn)種材料，泡沫材料的回收也是不可能的。
[0007] US 4211590顯示了熱塑性層壓板，其包含熱塑性泡沫忍。熱成形之后，層壓板通過(guò) 冷卻進(jìn)行硬化。運(yùn)類層壓板被用于汽車內(nèi)飾，尤其是用作車頂襯里。
[000引從US 5660908公開了用于汽車內(nèi)飾的另一種車頂襯里。其由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇 醋構(gòu)成，并具有加強(qiáng)筋。其中的缺點(diǎn)在于，其缺乏熱穩(wěn)定性。通過(guò)復(fù)雜的構(gòu)造可W獲得足夠 的熱穩(wěn)定性。運(yùn)需要昂貴且不便的制造方法。
[0009] -開始提及的運(yùn)類片材在高溫下通常具有低水平的抗彎剛度，其不能回收，或剛 度高且彈性/可成形性低。運(yùn)使運(yùn)類片材的加工變得困難;尤其是將此類片材加工成汽車的 內(nèi)飾與相當(dāng)可觀的困難相關(guān)聯(lián)。為了在維持片材彈性的同時(shí)獲得足夠的穩(wěn)定性，需要多層 架構(gòu)的設(shè)計(jì)。運(yùn)要求昂貴且不便的制造方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 因此本發(fā)明要解決的問(wèn)題在于，構(gòu)造和改善一開始提及的那類片材，使其在低價(jià) 制造 W后在高溫下具有高水平的抗彎剛度，并且是可回收的、物理上牢固的并且可彈性彎 曲。該片材尤其可W作為交通工具的零部件使用。
[OOU ]本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求1的特征解決了上述問(wèn)題。
[0012] -開始提及的片材的特征在于，該片材包括由至少一個(gè)片層組成的主體，其中至 少一個(gè)片層包含第一纖維和第二纖維，第一纖維包含第一聚合物，第二纖維包含第二聚合 物，或者其中至少一個(gè)片層包含單一的纖維，該單一的纖維包含第一聚合物和第二聚合物， 其中第一聚合物的冷結(jié)晶溫度等于或低于第二聚合物的軟化溫度。
[0013] 冷結(jié)晶應(yīng)理解為:在加熱后超過(guò)軟化溫度或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之后發(fā)生的結(jié)晶。
[0014] 冷結(jié)晶溫度應(yīng)理解為:發(fā)生自由洽的第一最大放熱值時(shí)的溫度。放熱應(yīng)理解為能 量的釋放。
[0015] 軟化溫度，也稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，應(yīng)理解為:全部或部分的非晶態(tài)聚合物從高粘 度或橡膠狀彈性的柔性狀態(tài)轉(zhuǎn)變至玻璃態(tài)或硬彈性的狀態(tài)時(shí)所處的溫度。本發(fā)明中的軟化 溫度根據(jù)DIN 53765進(jìn)行測(cè)量。
[0016] 單一的纖維應(yīng)理解為:纖維具有相同的聚合物W及相同的纖維類型。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明意識(shí)到，通過(guò)第一聚合物的冷結(jié)晶，能夠在第二聚合物的軟化溫度或 第二聚合物的軟化溫度W下出現(xiàn)第二聚合物的穩(wěn)定化。由此使片材在高溫下實(shí)現(xiàn)足夠高的 機(jī)械強(qiáng)度。另外，該片材的突出之處還在于有優(yōu)異的聲學(xué)特性和較輕的重量。
[0018] 因此解決了 一開始提及的問(wèn)題。
[0019] 優(yōu)選地，在第二聚合物的軟化溫度下，第一聚合物發(fā)生冷結(jié)晶，第二聚合物的軟化 溫度范圍在70至150°C，優(yōu)選在80至140°C，更優(yōu)選在90至130°C。運(yùn)些條件下，使片材在高溫 下具有高的柔性和彈性的易彎性。
[0020] 在運(yùn)些溫度下，由于第一聚合物的結(jié)晶化，第二聚合物會(huì)變得穩(wěn)定。
[0021] 優(yōu)選地，第一聚合物的冷結(jié)晶溫度和第二聚合物的軟化溫度之間沒(méi)有區(qū)別。然而， 第一聚合物的冷結(jié)晶溫度和第二聚合物的軟化溫度之間的區(qū)別也可W在1到l〇〇°C的范圍 內(nèi)，優(yōu)選在2到80°C的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在3到60°C的范圍內(nèi)。運(yùn)些條件下，由于第一聚合物的 結(jié)晶化，使得第二聚合物變得特別穩(wěn)定。
[0022] 根據(jù)一優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】，第二聚合物的軟化溫度和/或烙化溫度高于第一聚 合物的軟化溫度和/或烙化溫度。通過(guò)考慮聚合物的軟化溫度W及烙化溫度來(lái)具體選擇聚 合物，由于第二聚合物升到了第二聚合物的軟化溫度而實(shí)現(xiàn)了第一聚合物的特別好的穩(wěn)定 性。進(jìn)一步地，通過(guò)具體選擇聚合物及其因第一聚合物的冷結(jié)晶而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)，片材具有一 定水平的熱穩(wěn)定性，該熱穩(wěn)定性明顯高于兩種聚合物的軟化溫度和烙化溫度。
[0023] 按照DIN 53765測(cè)量第一聚合物和第二聚合物的軟化溫度差，該差異可W在很寬 的范圍內(nèi)變化。根據(jù)目的不同，第一聚合物的軟化溫度和第二聚合物的軟化溫度的差異至 少是15°C，優(yōu)選至少是20°C，更優(yōu)選至少是25°C。優(yōu)選使用的聚合物具有15至450°C的溫度 差，更優(yōu)選具有20至150°C的溫度差，更優(yōu)選具有25至100°C的溫度差。實(shí)驗(yàn)顯示，在運(yùn)些數(shù) 值下，實(shí)現(xiàn)了特別高的片材熱穩(wěn)定性。
[0024] 根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施方式，第一聚合物和第二聚合物的烙化溫度差至少是fTC，優(yōu)選至 少為l〇°C，更優(yōu)選至少為15°C。優(yōu)選使用的聚合物具有5至200°C的溫度差，更優(yōu)選具有10至 150°C的溫度差，還更優(yōu)選具有15至120°C的溫度差。兩種聚合物的該烙化溫度差導(dǎo)致片材 具有良好的熱穩(wěn)定性W及良好的彎曲特性。
[0025] 各種材料可W被用作聚合物。優(yōu)選地，聚合物可烙融紡絲。優(yōu)選地，聚合物中的至 少一種是選自下列物質(zhì)組的聚醋：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇醋、聚四亞 甲基對(duì)苯二甲酸乙二醇醋、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋(癸）、聚-1,4-環(huán)己二醇對(duì)苯二甲酸二甲 醋、聚對(duì)苯二甲酸下二醇醋、聚糞二甲酸乙二醇醋、聚乙醇酸、聚乳酸、聚己內(nèi)醋、聚己二酸 醋、聚徑基脂肪酸醋、聚徑下酸鹽類、聚-3-徑基下酸醋-共-3-徑基戊酸鹽類、聚=亞甲基對(duì) 苯二甲酸醋、vec化an纖維、聚糞二甲酸乙二醇醋、上述物質(zhì)的共聚物和/或它們的混合物。 上述聚合物制成的片材可W很容易地回收利用。
[0026] 最優(yōu)選的第一聚合物選自下列物質(zhì)組成的組：聚對(duì)苯二甲酸丙二醇醋、聚四亞甲 基對(duì)苯二甲酸乙二醇醋、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋（癸）、聚-1,4-環(huán)己二醇對(duì)苯二甲酸二甲 醋、聚對(duì)苯二甲酸下二醇醋、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋，更優(yōu)選的是聚對(duì)苯二甲酸丙二醇醋、 聚四亞甲基對(duì)苯二甲酸乙二醇醋、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋、上述物質(zhì)的共聚物和/或它們的 混合物。
[0027] 另外，最優(yōu)選的第二聚合物選自下列物質(zhì)組成的組:聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋(癸）、 聚-1,4-環(huán)己二醇對(duì)苯二甲酸二甲醋、聚對(duì)苯二甲酸下二醇醋、聚糞二甲酸乙二醇醋，更優(yōu) 選的是聚糞二甲酸乙二醇醋、聚對(duì)苯二甲酸下二醇醋、上述物質(zhì)的共聚物和/或它們的混合 物。通過(guò)合適地選擇所使用的聚合物，可W影響片材的熱穩(wěn)定性W及機(jī)械性能，尤其是片材 的彈性、可成形性和強(qiáng)度。運(yùn)使得定制的片材能夠具有各種應(yīng)用，優(yōu)選片材用作交通工具內(nèi) 飾的基材，或者外部區(qū)域內(nèi)的包層材料。
[0028] 特別優(yōu)選的，第一聚合物是選自下列物質(zhì)組的聚醋:聚乙醇酸、聚乳酸、聚己內(nèi)醋、 聚己二酸、聚徑基脂肪酸醋、聚徑下酸鹽類、聚-3-徑基下酸醋-共-3-徑基戊酸鹽類、聚對(duì)苯 二甲酸乙二醇醋、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇醋、聚對(duì)苯二甲酸下二醇醋、聚S亞甲基對(duì)苯二甲酸 醋、vec化an纖維、聚四亞甲基對(duì)苯二甲酸乙二醇醋、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋(癸）、聚-1,4-環(huán)己二醇對(duì)苯二甲酸二甲醋、聚糞二甲酸乙二醇醋、上述物質(zhì)的共聚物和/或它們的混合 物，而第二聚合物包含聚糞二甲酸乙二醇醋。
[0029] 根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，第一聚合物包含聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋和/或共聚對(duì)苯二