专利名称：内衬底材料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种制造如用于汽车的内衬底材料的方法。在某些实施例中，本发明的教导提供重量相对较轻的内衬底材料，这些材料具有令人满意的硬度，且制造成本较低。
背景技术：
用于汽车的内衬底材料，尤其是用于汽车车顶的内衬底材料重量必须轻且硬度(刚度)必须高。用于汽车的内衬底材料的已知的实例具有如图6所示的结构，在这种结构·中，通过异氰酸酯粘合剂93将两个玻璃纤维短切毡(CSM) 92分别粘合至片状硬氨基甲酸乙酯泡沫91的上下表面。用以下方式制造上述已知的内衬底材料。通过将异氰酸酯与多元醇碰撞混合并固化来制造氨基甲酸乙酯泡沫块体94 (图7 (A))。然后将得出的块体94切成特定的尺寸(宽度)来形成片状硬氨基甲酸乙酯泡沫91(图7(B))。随后将已涂敷粘合剂93的两个短切毡92分别粘合至氨基甲酸乙酯泡沫91的上下表面(图7(C))。将另一种结构性材料如外层叠加或重叠在由此而形成的内衬底材料的顶部和底部并就行热压，以形成内部材料，如车顶材料RF (图7(D))。日本专利公开No. 2005-226178公开了一种用于汽车的内衬底材料，在这种材料的结构中，通过各自的粘合层将热塑性树脂板层分别粘合至纤维层的上下表面。不过，根据已知的制造方法制造的这些已知的用于汽车的内衬底材料并不有利，因为要求上述切片工艺、粘合工艺等，这些工艺是劳动密集型工艺，因而成本很高。
发明内容
本发明的教导的目的包括提供一种制造如用于汽车的、重量相对较轻的、具有足够的或令人满意的硬度(刚度)的内衬底材料的低成本方法，以及提供一种用这种方法制造的内衬底材料。在本发明的教导的一个方面，一种制造如用于汽车的内衬底材料的方法包括用氨基甲酸乙酯产出液(urethane yielding liquid)浸溃由玻璃纤维无纺织物构成的片状租材料，然后加热用氨基甲酸乙酯产出液浸溃的毡材料，以在该毡材料中引起氨基甲酸乙酯发泡，并且进行热固化。第一方面的制造方法消除了对切片工艺和粘合工艺的需求，从而与现有技术相t匕，降低了制造成本，而同时仍提供具有足够硬度的重量轻的内衬底材料。在本发明的教导的另一个方面，一种制造用于汽车的内衬底材料的方法包括用氨基甲酸乙酯产出液浸溃由玻璃纤维无纺织物构成的片状毡材料，将至少一种另外的结构性材料叠加或重叠到用氨基甲酸乙酯产出液浸溃的毡材料的至少一个表面上，并且将整个单元或复合物加热，以在该毡材料中引起氨基甲酸乙酯发泡，并且进行热固化。在这种制造方法中，这种内衬底材料同时与至少一种另外的结构性材料集成，所述另外的结构性材料例如是覆盖该内衬底材料的至少一个表面的外层，从而降低制造成本。在本发明的教导的再一个方面，一种如用于汽车的内衬底材料包含一种氨基甲酸乙酯泡沫，这种氨基甲酸乙酯泡沫在由玻璃纤维无纺织物构成 的片状毡材料中整体制造。优选这些玻璃纤维的(平均)外径在3 μ m至17 μ m的范围内，更优选介于7_11 μ m之间，再优选约为9 μ m。这种毡材料的厚度会根据其应用而变化；不过，若这种毡材料用于汽车车顶，其厚度优选为3至10mm。这种氨基甲酸乙酯产出液包括如通过将异氰酸酯与多元醇碰撞混合而得到的混合液体。若上述内衬底材料用作汽车的车顶材料，则该至少一种另外的结构性材料可以是如外层材料、不渗透膜材料和稀松平纹材料(scrim material)等中的一种或多种。通过参考附图阅读了下面的详细描述和权利要求书之后，就会明白本发明的其他目的、实施例、设计和有益效果。
图I是示出了根据本发明的用于制造内衬底材料的装置的构造的示意图。图2是示出了根据本发明的制造工艺的步骤的透视图。图3是示出了根据本发明的制造工艺的另一个步骤的透视图。图4是示出了根据本发明的制造工艺的再一个步骤的截面图。图5是根据本发明制造的代表性车顶材料的透视图。图6是示出了已知的用于汽车的内衬底材料的实例的截面图。图7㈧至7(D)示出了制造图6中的内衬底材料的已知工艺的步骤的透视图。
具体实施例方式下面所描述的实施例仅仅是本发明的教导的一个示范性实施例，且在并不背离本发明的精神的前提下由本领域中熟练的技术人员进行的各种设计上的改动和/或改进均包括在本发明的范围之内。为了根据本发明的教导制造如用于汽车的内衬底材料，首先制造无纺毡材料。用于制造无纺毡材料的代表性机械和工艺示于图I至图4。参看图1，图中提供了两种气动型(airlay-type)成型机IA和1B,且将玻璃纤维2分别装入成型机IA和1B。优选将E级玻璃纤维(即用具有小于I % w/w的碱金属氧化物的铝硼硅酸盐玻璃形成的纤维)用作这些玻璃纤维。更具体地来讲，通过各自的装料槽11将这些玻璃纤维2装入，然后由各自的第一传送带12输送到成型机IA和IB中的每一个(以下将移动方向在图I中用箭头示出)，之后在下一阶段由各自的第二传送带13移至各自的主缸14。此时，这些玻璃纤维处于在宽度方向上均匀地对齐的状态。在形成原纤维(纤维分离)并从各自的主缸14放出之后，这些玻璃纤维由各自的第三传送带15输送，同时在该第三传送带15上形成片状。然后将这些玻璃纤维片从各自的成型机IA和IB排出。更具体地来讲，通过传送带41和42将从成型机IA排出的玻璃纤维片叠加(如堆叠或以重叠的方式放置)在从成型机IB排出的玻璃纤维片的顶部上，然后在下一个阶段将这些堆叠的玻璃纤维片作为整体传递至针式穿孔机5。优选形成两个堆叠的玻璃纤维片，即双层，以减少面积密度或表面密度(即每单位面积的质量)的局部变化。然后通过使用针式穿孔机5将这些纤维相互缠绕来将双层玻璃纤维片形成无纺片材料。之后将该无纺片材料卷绕成卷筒6来作为毡材料7。如图2所示，将毡材料7展开并切割成特定的尺寸。然后，如图3所示，从安装在工业机器人R上的喷枪G喷射混合液体L，以使毡材料7由该混合液体L浸溃，这种混合液体是通过将异氰酸酯与多元醇碰撞混合而得到的氨基甲酸乙酯产出液。然后，如图4所示，以重叠方式(叠加)将一种或多种另外的结构性材料置于用混合液体L浸溃的毡材料7的上下表面上，这种或这些另外的结构性材料如外层材料71和不渗透膜材料72。 然后以110至150°C的温度将整个组件热压，从而在毡材料7内产生氨基甲酸乙酯发泡之后形成内衬底材料。将整个层板进行热固化，同时分别使这些材料相互粘合，以形成如车顶材料RF，如图5所示，这种车顶材料是根据本发明的教导的内衬底材料的代表性、非限定性实施例。由此而制成的车顶材料RF具有约为400g/m2的每单位面积的重量(面积密度或表面密度)，该每单位面积的重量比根据上述已知的方法制造的车顶材料的每单位面积的重量轻，根据上述已知的方法制造的车顶材料的每单位面积的重量具有约为500g/m2的面积密度。此外，由此而制成的车顶材料还具有30-40N/cm的硬度(刚度)，这种硬度类似于上述已知的车顶材料的硬度。已对这种硬度进行了如下测量。从车顶材料RF切取长150mm宽50mm的试样，并且由一对以IOOmm的距离隔开的支架支撑所切取的试样，该试样置于在左右方向上对称的位置。将半径为5mm的加压元件以50mm/min的速度放下，以压迫(弄弯)该试样的中心部分。对将中心部分向下弯曲(曲形位移或弄弯)lcm所必需的力进行测量，以确定该硬度。在此实施例中，通过将其他任何所需构造(结构性)材料重叠或叠加在该毡材料上来同时形成该内衬底材料和该内部材料。不过,在并不将其他任何构造(结构性)材料叠加时仅可形成该内衬底材料。虽然本发明的教导针对用于汽车的内衬底材料进行了描述，但应理解本发明的教导并不仅限于汽车，而且能够有利地用于多种领域，包括但并不仅限于卡车、船、飞机或需要质量轻的坚硬材料的其他任何领域。以上已参考附图对本发明的代表性非限定性实例进行了详细描述。该详细描述仅旨在教导本领域中熟练的技术人员实施本发明的教导的优选方面的进一步的细节，而并不旨在限制本发明的范围。进一步来讲，前面所公开附加特征和教导中的每一个可单独使用或与其他特征和教导结合使用，以提供改进的内衬底材料和制造与使用这种内衬底材料的方法。此外，在前面的详细描述中所公开的特征和步骤的结合对于在最广泛的意义上实施本发明并不是必须的，而是仅在于教导，从而具体地描述本发明的代表性实例。进一步来讲，可将上述代表性实例的各种特征以及在下面所描述的各种独立权利要求和从属权利要求进行组合其组合方式可以是未具体明确地列举以提供本发明的教导的另外的有用实施例的方式。在说明书和/或权利要求书中所公开的所有特征旨在出于原始书面公开以及限制所要求的主题的目的而相互单独而独立地公开，而与这些特征在这些实施例/权利要求 中的组成无关。此外，实体组的所有取值范围或指示旨在出于原始书面公开以及限制所要求的主题的目的而揭示某个可能的中间值或中间实体。
权利要求
1.一种制造内衬底材料的方法，所述方法包括 用氨基甲酸乙酯产出液浸溃由玻璃纤维构成的片状无纺毡材料；以及加热用氨基甲酸乙酯产出液浸溃的毡材料，以在所述毡材料中使所述氨基甲酸乙酯产出液发泡并将其热固化。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 在所述加热步骤之前将至少一种另外的结构性材料叠加在用氨基甲酸乙酯产出液浸溃的所述毡材料的至少一个表面上。
3.一种内衬底材料，其特征在于，在由玻璃纤维无纺织物构成的片状毡材料中整体制造氨基甲酸乙酯泡沫。
全文摘要
一种制造内衬底材料的方法包括用氨基甲酸乙酯产出液浸渍由玻璃纤维构成的片状无纺毡材料，并且将用氨基甲酸乙酯产出液浸渍的毡材料加热，以在该毡材料中使该氨基甲酸乙酯产出液发泡并将其热固化，从而制造该内衬底材料。
文档编号B29C70/54GK102950777SQ20121030596
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月24日 优先权日2011年8月24日
发明者中川敬章 申请人:中川产业株式会社