專利名稱：用于制造交通車輛座椅裝飾物的復合材料的制作方法
技術領域：
本發明主要涉及制造汽車座椅裝飾物的紡織復合材料。更具體地說，本發明涉及紡織復合材料，其用作通常用于制造汽車座椅裝飾物及類似產品的的乙烯材料的替代物。
這種汽車座椅椅面的一般材料有皮革和諸如機織物、針織物等的紡織品。對于織物座椅，通常要選用厚重和具有很強裝飾性的紡織品。這種裝飾性可以通過以下方法獲得使用大量的有色紗線，對材料進行染色或印花，使用特定的織物結構及使用絨面織物等。用機織物作椅面時，需要有典型的厚重材料(如大約8.5-19.0盎司/平方碼)與聚氨酯泡沫材料相粘接，或者用毛/滌或聚丙烯/亞麻制成的無紡布作底襯。底襯通常用聚氨酯粘合劑與織物層粘牢。
汽車座椅的其它部分在本文統稱為座椅裝飾物。這種汽車座椅部件通常由乙烯材料制成，雖然天然皮革被用來制作椅面。
制造汽車座椅織物在設計織物時必須考慮到一些必須滿足的特定的物理參數。例如汽車制造者通常要求用于座椅的織物(材料)具有較高的斷裂強度和撕裂強度(通常要求在經、緯方向上分別有大約270N-489N，分別根據ASTM D5034和ASDM D1117測試)，和至少大約289N-310N的縫合強度，根據Ford Laboratory TestMethod(“FLTM”)BN 119-01進行測試。
而且，通常要求這種材料至少有約4％×4％的拉伸(對于平紋織物經×緯，對于機織天鵝絨織物為5％×5％)，根據Society of AutomotiveEngineers Test Method SAE J855進行測試，及高于70的霧值，根據FLTM BO 131-01測試。本領域的普通技術人員將會理解，“霧值”是指汽車內部組件釋放的氣體在汽車玻璃內層形成的聚積物的數量。
此外，這種材料必須具有至少最小的抗UV降解性，使之能夠承受長時間陽光的直接照射。另外，如果織物是由許多層壓層構成，那么一般要求層與層間的粘合力至少要達到12N，根據FLTM BN151-05方法A進行測試。除此之外，由于汽車在陽光下會很快變熱，而在寒冷的外部環境下則變得極冷，因此椅面材料的性能必須在較大的溫度及溫度變化范圍內保持一致。
如上所述，迄今為止主要是針對汽車座椅椅面性能及其外觀方面的發展，而對汽車座椅裝飾物卻很少予以關注。通常認為由于商售乙烯裝飾材料這一部分易得、價廉、且其性能足以滿足要求。
本專利的受讓人研究的作為乙烯材料替代品的另一種材料是帶有聚氨酯泡沫底襯的機織物。正如以下實施例中所詳細敘述的，這種有聚氨酯底襯的織物與乙烯材料相比，具有相似的霧值、更高的斷裂強度及很好的撕裂強度和縫合強度。
詳細描述在以下的詳細描述中，描述了本發明具體的優選實施方案，以便更全面完整地理解本發明。應當認識到，其并非要將本發明局限于所述特定優選實施方案中，而且，雖然在描述中使用了一些特定的術語，但使用這些術語的目的在于說明而并非限制。
本發明涉及一種紡織復合材料，它可以用作傳統的乙烯裝飾材料的替代物。更具體地說，本發明描述了一種復合材料，其性能優于傳統的乙烯裝飾材料，而且能提供更好的外觀。此外，發明中的復合材料可以方便高效地回收，無需分離材料所作的投入。
另外，本發明中的材料能獲得自身優于傳統乙烯裝飾材料的性能，而其重量更輕。這一點尤為突出，由于交通車輛制造者總是極力減輕汽車內部相關部件的重量，以便更大限度地利用燃料與承載力。
本發明涉及一種與無紡布底襯相粘合的紡織品復合材料。在本發明的一個優選實施方式中，織物主要由全聚酯制成，無紡布底襯也是如此。在本發明特別優選的實施方式中，織物與無紡布底襯由低熔點、低粘度的聚酯粘合劑(如其熔點為115℃-180℃，粘度為20000-150000c.p.)粘接在一起。
織物復合材料應有較輕的總重量，優選大約9.0-20.0盎司/平方碼，更優選低于12盎司/平方碼。很容易理解，總重量取決于背襯以及織物和粘合劑的重量。在總重量中，織物優選重約4.5盎司/平方碼到8.0盎司/平方碼，更優選低于6盎司/平方碼，無紡布底襯優選重約3盎司/平方碼到12盎司/平方碼，更優選重4盎司/平方碼。粘合劑的施加量優選為約5-30g/m2，更優選12-15g/m2。
復合材料的霧值優選約為80或更高，更優選約90或更高，更優選約95或更高。如前所述，霧值表明汽車部件釋放的氣體在玻璃上形成的聚積物的數量。霧值越高，材料釋放的物質越少，霧值可能的最高值為100(表明材料沒有物質釋放出來)。
此外，斷裂強度比乙烯或以前的復合結構有很大的提高。而且，此復合材料與以前的復合結構相比，具有更好的彈性和更強的層合強度，而其重量輕于傳統的乙烯材料。
如前所述，在本發明的一個優選實施方式中，織物、無紡布基底和粘接織物的粘合劑都是由聚酯制成的。本領域的普通技術人員將會理解，含95％聚酯的產品就能歸為100％可回收之列。然而，在回收時需要有分離被回收材料的非聚酯部分的附加過程。所以，本發明優選實施方式使裝飾材料具有易回收的特性，而無需用于去除非聚酯操作的附加費用。
對多數交通車輛座椅覆蓋材料要求的另外的性能是其必須具有阻燃性。為獲得此性能，生產者通常在座椅和裝飾材料的聚氨酯成分中添加阻燃劑。然而，在本發明的優選實施方案中，由于組成各部件的聚酯具有自熄的性質而不需要這類阻燃劑。
如前所述，該復合材料優選包含一層輕質聚酯機織物，該織物優選由織紋聚酯紗平紋機織而成。復合材料還包含一層無紡布底襯層，它也優選由聚酯制成。在本發明的一個特別優選的實施方式中，無紡布材料是由4-15旦尼爾的纖維針刺而成的聚酯織物。然而，熱固成形和其它形式的無紡布材料也在本發明范圍內。
織物層與無紡布底襯通過粘合層粘接在一起。在本發明的一個優選實施方式中，粘合劑是聚酯粘合劑，優選低熔點、低粘度的一類聚酯粘合劑。例如，發現本發明中熔點為140℃的聚酯粘合劑性能良好。
可以使用任何傳統方法將粘合劑涂布到織物或無紡布底襯上。例如，使用泡沫、擠壓、網印或類似方法涂布到一個組件上。粘合劑可以在織物和/或無紡布表面連續涂布，也可以間隔涂布，如以斑馬紋方式涂布。此外，織物可以使用如乙基乙烯醇化合物背面涂布，以控制整體復合材料的伸長量。
試樣B-獲得并測試了受讓人的以前的乙烯裝飾材料替代品。此材料的總重量為10盎司/平方碼，包括重5.2盎司/平方碼的機織物，重0.75盎司/平方碼的乙基乙烯醇背涂層，和與之粘接的聚氨酯泡沫底襯材料。聚氨酯泡沫底襯材料重4.8盎司/平方碼，它與經阻燃層合處理的背涂層織物粘接在一起，阻燃層合處理是本領域普通技術人員易于理解的。
試樣C-根據本發明制造的一種復合材料，此復合材料總重9.5盎司/平方碼，它由重5.2盎司/平方碼的全聚酯平紋機織物(59經×45緯坯布，73經×50緯整理布)與重4.0盎司/平方碼的無紡布底襯粘接在一起制成。此織物用一種熱熔、低粘度的聚酯粘合劑與無紡布底襯粘接在一起，粘合劑的涂布可根據傳統的熱熔方法以斑馬紋方式進行，涂布量為12-15g/m2。
每種材料都經過下述的霧值、斷裂強度、撕裂強度、縫合強度、伸長和層合強度指標的測定。測試結果記錄于表A。
霧值霧值根據Ford Laboratory Test Method BO 131-01進行測試。
斷裂強度斷裂強度根據ASTM D5034進行測試。
撕裂強度撕裂強度根據ASDM D1117進行測試。
縫合強度縫合強度根據Ford Laboratory Test Method BN 119-01進行測試。
伸長伸長根據Society of Automotive Engineers Test Method SAEJ855進行測試。
層合強度層合強度根據Ford Laboratory Test Method BN 151-05方法A進行測試。
表A
如表所示，本發明中的復合織物的霧值優于以前的裝飾材料，斷裂強度與撕裂強度也是如此。另外，此復合材料與以前的結構相比，在較輕的重量下具有更優的特性。其另一優點是，本發明中的復合材料主要全聚酯結構，因此它能夠方便高效地回收。
在說明書中敘述了本發明的優選實施方案，雖然應用了一些特定術語，但目的是為了說明而不是限制，本發明的范圍由權利要求書限定。
權利要求
1.一種用于制造交通車輛座椅裝飾物的復合材料，其包括重約4.5-約8盎司/平方碼的聚酯機織物；重約3-約12盎司/平方碼的聚酯無紡布底襯；和粘接織物與無紡布底襯的粘合劑，其中所述的復合材料的霧值約為80或更高，層合強度至少約為15N×15N。
2.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的復合材料基本上100％是可回收的。
3.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的無紡布底襯基本上由聚酯纖維組成。
4.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的粘合劑包含低熔點熱塑性粘合劑。
5.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的粘合劑包含低熔點聚酯粘合劑。
6.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的無紡布底襯基本上由聚酯纖維組成，且所述粘合劑包含低熔點聚酯粘合劑。
7.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的無紡布底襯基本上由聚酯纖維組成，且所述粘合劑是低熔點聚酯粘合劑，使所述復合材料基本上是全聚酯的。
8.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的粘合劑的用量約為5-30g/m2。
9.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的聚酯機織物包含重約5-約5.5盎司/平方碼的平紋機織物。
10.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的無紡布底襯重約4盎司/平方碼。
11.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的復合材料總重約7-約12盎司/平方碼。
12.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的粘合劑位于機織物層與無紡布底襯之間的許多不連續的位置上。
13.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的粘合劑基本上連續地分散于機織物層與無紡布底襯之間。
14.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的復合材料的霧值為約80-約100，根據SEA J1351測試。
15.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的復合材料的斷裂強度在經向上約為1350N或更高，在緯向上約為1000N或更高，根據ASTM D5034測試。
16.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的復合材料的撕裂強度在經向上約為250N或更高，在緯向上約為175N或更高，根據ASTM D1117測試。
17.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的復合材料的伸長在經向上約為5％或更高，在緯向上約為15％或更高，根據SEA J855測試。
18.如權利要求1所述的復合材料，其中所述的復合材料的層合強度在經、緯方向上約為20N或更高。
19.一種交通車輛座椅覆蓋物，其包括由第一種材料制成的椅面，和與椅面有效相連的由第二種材料制成的座椅裝飾物部分，所述的第二種材料包含一種復合材料，它是由機織物層與無紡布底襯通過粘合劑層粘接而成，所述的第二種材料比所述的第一種材料至少輕約3盎司/平方碼。
20.如權利要求19所述的座椅覆蓋物，其中所述的機織物層包含重約3-約6盎司/平方碼的聚酯織物，所述的無紡布底襯包含重約3-約5盎司/平方碼的聚酯無紡布織物。
21.如權利要求20所述的座椅覆蓋物，其中所述的粘合劑層包含一層低熔點的聚酯粘合劑，使所述的第二種材料基本上是100％可回收的。
全文摘要
本發明公開了一種用作汽車座椅乙烯裝飾物替代品的復合織物。該復合材料是由機織物與無紡布底襯粘合而成，優選基本上由全聚酯制成。該復合材料的物理性能優于傳統的乙烯材料，而且其重量更輕。此外，該復合材料可以方便高效地回收。
文檔編號B60N2/44GK1420820SQ01804526
公開日2003年5月28日 申請日期2001年2月15日 優先權日2000年2月16日
發明者W·G·麥凱布, D·E·文斯特魯普 申請人:美利肯公司