ES2198458T3 - Metodo para la fabricacion de articulos moldeados revestidos con un material de microfibra. - Google Patents

Metodo para la fabricacion de articulos moldeados revestidos con un material de microfibra.

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ES2198458T3 ES96120150T ES96120150T ES2198458T3 ES 2198458 T3 ES2198458 T3 ES 2198458T3 ES 96120150 T ES96120150 T ES 96120150T ES 96120150 T ES96120150 T ES 96120150T ES 2198458 T3 ES2198458 T3 ES 2198458T3
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Abstract

SE PRESENTA UN PRODUCTO COMPUESTO QUE CONSTA DE UN MATERIAL MICROFIBROSO SIMILAR A LA PIEL Y UNA PELICULA DE POLIMERO UTIL PARA REVESTIR ARTICULOS MANUFACTURADOS MEDIANTE MOLDEADO A INYECCION EN FRIO AL MISMO TIEMPO QUE SE REALIZAN LAS OPERACIONES DE MANUFACTURACION DEL MATERIAL.

Description

Método para la fabricación de artículos moldeados revestidos con un material de microfibra.
La presente invención se refiere a productos compuestos, útiles en la fabricación de artículos conformados y revestidos, y que comprenden material de microfibra asociado a una película polímera. Mas particularmente, la invención se refiere a un método para la fabricación de artículos de material de plástico revestido, en el que se utiliza un producto compuesto de este tipo para constituir el revestimiento del articulo.
En el estado de la técnica se conocen materiales, similares al cuero, de microfibra, tejidos o no tejidos, constituidos por microfibras poliméricas sintéticas a base, por lo general de poliéster o poliamida. Dichos materiales tienen la apariencia del cuero natural y algunos de ellos, particularmente aquellos en los cuales se sumerge un material no tejido, de microfibra, polímero en una matriz polímera, de preferencia poliuretano, presentan características detectadas al tacto, tales como poco peso, aspecto aterciopelado, resistencia a la luz y características de dióxido de nitrógeno, incluso mejores que el cuero natural. Además, estos materiales, gracias a sus buenas características, constituyen un producto valioso, ampliamente utilizado en la industria de la confección, la fabricación de muebles y la decoración interior de vehículos, embarcaciones y otros equipos de transporte.
Con el fin de resultar adecuados para la fabricación de muebles y para la decoración interior de vehículos, el material de microfibra se puede revestir con un paño, una tela de punto o espuma de poliestireno, que confieren al producto la rigidez y la resistencia mecánica necesarias. Este revestimiento se realiza por medio de un adhesivo adecuado o calentando con llama, tal como se describe en las Patentes GB-A-2 235 651 y GB-A-2 235 652 del solicitante.
Un sector en el que podría utilizarse ampliamente el material de microfibra es el revestimiento de artículos conformados, a base de material mas o menos rígido, cuando dichos artículos se obtienen mediante el procedimiento denominado de "moldeo por inyección en frío", como, por ejemplo, en la fabricación de salpicaderos para coches, fibra prensada para interior de coches o buzones y sillas de oficina y sillas de brazos.
Sin embargo, las técnicas de revestimiento de material de microfibra antes citadas que se utilizan en el acoplamiento con prendas de vestir y material polímero alveolar, son poco compatibles con los ciclos de producción habituales de artículos de moldeo por inyección en frío. De hecho, la utilización de las técnicas antes citadas implica unas etapas de trabajo complejas y largas, que inciden negativamente en la economía del ciclo de producción.
En realidad, el procedimiento de moldeo por inyección en frío consiste en una inyección de polímero liquido, como un polímero liquido constituido por dos o mas componentes, que reaccionan entre si en un sistema de molde y matriz.
Normalmente, los componentes del polímero liquido se mantienen separados y se inyectan simultáneamente en el molde a través de una pluralidad de extrusores (uno para cada componente) con el fin de preparar la mezcla dentro del molde.
La reacción del componente se realiza en poco tiempo (aproximadamente 2 minutos) y da como resultado una estructura polímera alveolar, que tiene la forma del sistema del molde y matriz.
El revestimiento de la estructura polímera alveolar antes citada se realiza colocando el material de revestimiento (producto textil o similar) dentro del molde antes de la inyección de la mezcla polímera, lo cual hace que el revestimiento se adhiera a la superficie interna del molde mediante una técnica de aspiración bajo vacío.
Se ha comprobado que, cuando se utiliza el material de microfibra solo como revestimiento, el material polímero de inyectado a presión puede pasar a través de su estructura porosa, con el resultado de defectos generales en la superficie del revestimiento.
Los productos compuestos a utilizar según la invención pueden actuar como revestimiento de artículos fabricados mediante el procedimiento de moldeo por inyección en frío y que mantienen las características de aspecto sin que incida negativamente en las mismas el proceso de fabricación.
Se ha comprobado que un producto constituido por un material de microfibra, no tejido, y una película polímera se pueden utilizar ventajosamente para constituir, de forma efectiva, el revestimiento de artículos fabricados por moldeo por inyección en frío.
El objeto de la presente invención es ofrecer un procedimiento de moldeo por inyección en frío para la fabricación de los artículos polímeros revestidos con material de microfibra no tejidos antes citados.
El material compuesto se puede obtener acoplando el material de microfibra con una película polímera impermeable. El acoplamiento puede realizarse con varios procedimientos, como el encolado utilizando una película adhesiva insertada entre el material de microfibra y la película impermeable; mediante una técnica de acoplamiento con llama, en la que el miembro adhesivo es una capa fina de un material alveolar fundido directamente en contacto con la llama; por medio de pulviacoplamiento (acoplamiento con polvo), donde el miembro adhesivo esta constituido por un polvo polímero de bajo punto de fusión, situado entre el textil de microfibra y una película impermeable que se ha calentado utilizando rodillos calientes u hornos IR (infrarrojos).
Un procedimiento de acoplamiento continuo para el material de microfibra y la película impermeable se puede realizar utilizando sistemas de presión en caliente con rodillo, habiéndose insertado entre las capas un material adhesivo (capa adhesiva, espuma fundida, polvo polímero fundido).
En el estado de la técnica se conocen materiales de microfibra útiles para realizar el procedimiento de la presente invención y constituidos por un textil no tejido de microfibra, obtenido prácticamente a partir de microfibras sintéticas. Por ejemplo, alguno de los materiales antes citados, en particular los constituidos por tela no tejida, de microfibra, sumergida en una matriz de polímeros sintéticos, se ha descrito en las Patentes italianas 823.055, 921.871, 839.921, 858.337, 905.222 y 873.699. En las Patentes italianas 1.255.570, 1.255.654, 1.256.232, 1.256.230 y 1.255.803 del solicitante se describen otros procesos adicionales de fabricación de material no tejido, de microfibra.
La Patente EP-A-0497335-A (COMMER S.p.A.) se refiere a un procedimiento en el que un material termoplástico, es decir, una fundición, solidificara al enfriar. Dicha referencia no describe la utilización de un material compuesto de microfibra similar al cuero, de la presente reivindicación 1.
La Patente US-A-5277969-A (ALCANTARA S.p.A.) se refiere a un laminado imitación de cuero que comprende una hoja de base y un sustrato funcional que puede ser una película polímera a prueba de agua unida a la misma. La hoja de base es mas particularmente un fieltro de microfibras, tratado con resina de poliuretano-poliuros y la película a prueba de agua es a base de poliuretano micro-poroso. La referencia no sugiere la utilización de este laminado de cuero de imitación en un método de moldeo por inyección en frío para formar un articulo revestido con laminado de cuero.
La Patente EP-0744489-A (ALCANTARA S.p.A.) no constituye una literatura de patente publicada previamente, aunque goza de una fecha de prioridad anterior y una fecha de deposito anterior a la presente solicitud. Las reivindicaciones 1-10 de la referencia tienen un contenido similar a la de la presente solicitud. Sin embargo, la referencia no describe la fabricación del producto compuesto por moldeo por inyección en frío.
Las Patentes JP-60199986-A (KURARAY), JP-04333674-A (KURARAY) y JP-58144184-A (KYOWA LEATHER CLOTH CO.) se refieren a la fabricación de cuero artificial. No se menciona la fabricación de artículos por moldeo por inyección en frío.
Las Patentes JP-55067444-A (MEIWA SANGYO) y EP-0497335-A (COMMER S.p.A.) se refieren al revestimiento interior de coche. No se menciona un moldeo por inyección en frío simultáneo del material de revestimiento y del articulo que se va a revestir.
Aunque a lo largo de la presente invención se haga específicamente referencia a la utilización de material no tejido, de microfibra, sumergido en una matriz de poliuretano, la presente invención no se limita a este componente. Se puede utilizar otro material, similar al cuero, de microfibra para revestir los artículos fabricados por moldeo por inyección en frío, al mismo tiempo que las operaciones de moldeo del mismo; en este sentido, se puede hacer referencia a los materiales de microfibra descritos en la Patente italiana 1.085.966.
Otros materiales de microfibra, similares al cuero, útiles en el procedimiento según la invención, pueden ser una estructura de tela no tejida, formada por microfibras de tamaño o sección diferentes sobre un soporte tejido o de punto. Además, el ámbito de la invención incluye la utilización de compuestos formados por película polímera y material de microfibra, donde las microfibras de sección transversal redonda o no redonda forman una tela tejida o de punto y el producto resultante se somete al proceso de levantado (raising process) para conferir la apariencia del ante.
Los materiales no tejidos, de microfibra, particularmente adecuados según la invención, son aquellos cuya matriz esta formada por un polímero elegido entre los poliuretanos y derivados de los mismos, las microfibras están constituidas por poliéster (por ejemplo, polietilentereftalato), polamida (por ejemplo, nylon 6, nylon 66, nylon 12), poliolefinas (por ejemplo, polietileno, polipropileno), poliacrilnitrilo y copolímero de lo anterior.
La película polímera que forma el compuesto puede ser:
-
poliuretanos principalmente a base de polieter y/o poliéster y/o copoliester;
-
poliéster, copoliester;
-
poliolefinas, como polietileno o polipropileno;
-
poliamida, copoliamidas.
Una película particularmente preferida según la presente invención esta constituida por copoliester de polietilen tereftalato/isoftalato.
Según una realización preferida de la invención, la película polímera esta revestida con una capa protectora que se puede quitar, de material polímero de alto punto de fusión, por ejemplo, polietileno, polipropileno o cloruro de polivinilo; dicho revestimiento protector se quita antes de las operaciones de moldeo.
Las operaciones de moldeo por inyección en frío para fabricar el articulo revestido, no tejido, de microfibra, utilizando el material compuesto según la invención, requieren muy poco tiempo, aproximadamente de 2 a 4 minutos, a una temperatura que oscila entre la temperatura ambiente y 40°-50°C.
La invención se ilustrará ahora de forma detallada haciendo referencia a los ejemplos siguientes, que no pretenden ser una limitación de la invención.
Los ejemplos 1-19 son ejemplos de referencia, los ejemplos 20-29 ilustran la invención reivindicada.
Ejemplo 1
Se ha preparado un fieltro de microfibra de acuerdo con el siguiente procedimiento conocido:
La fibra estaba formada por 57 partes en peso de polietilentereftalato, 40 partes en peso de poliestireno polímero y 3 partes en peso de polietilenglicol. La fibra extrusionada (3.8 den) 4.2 dtex revelo un contenido de microfibra de poliéster 16; cada microfibra tiene aproximadamente (0.10-0.11 den) 0.11-0.12 dtex.
La fibra se sometió a perforado para obtener un fieltro intermedio de 0.195g/cm3 de densidad y 540g/m2 de peso.
El fieltro intermedio se sumergió en una solución de agua, alcohol, polivinilo al 20%, se secó y se trató con percloroetileno para eliminar la matriz de poliestireno, obteniendo una matriz de polivinilalcohol que contenía fibra. Se preparó el poliuretano por separado, haciendo reaccionar 4,4'-difenilmetano-diisocianato (MDI) (2 moles) con un mol de una mezcla de politetrahidrofurano (PTHF) (peso molecular 1976) y policaprolactona (PCL) (peso molecular 1958) en una relación molar de 3:1 a 65°C durante un periodo de 3 horas; el prepolímero resultante se disolvió en dimetilformamida para dar una solución al 25% (peso).
Se preparó una solución al 25% (peso) de dimetilformamida (DMF) de 4,4'-diaminofenil-metano (DAPM) (0,825 moles) y n-dibutilamina (DBA) (0.175 moles) y se añadió al prepolímero diluido a 65°C.
La solución se hizo reaccionar durante aproximadamente 30 horas hasta que la concentración alcanzo el valor de 25% en peso y la solución estaba exenta de grupos NCO. La solución de poliuretano resultante muestra una viscosidad de aproximadamente 20.000 mPa.s (cps) a 20°C.
La solución de poliuretano se diluyó con DMF para obtener una solución al 13% en peso, y luego el fieltro de polietilen tereftalato/polivinil alcohol se preparó en la forma descrita anteriormente y se sumergió en la solución de poliuretano. El exceso de poliuretano se quitó haciendo pasar el fieltro impregnado a través de unos rodillos de prensado; el poliuretano se coaguló entonces vertiéndolo en agua para quitar el polivinil alcohol.
Después del tratamiento anterior, se secó el producto. El material resultante esta constituido por 
\hbox{68+-3%}
en peso de microfibra y 32+-3% en peso de poliuretano. El producto se cortó longitudinalmente en hojas de 10 mm de espesor y luego se sometió a abrasión para obtener el aspecto del ante. Ejemplo 2
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1, con la excepción de que la solución de 25% en peso de prepolímero en dimetil formamida se hizo reaccionar, en lugar de con DAPM, con 1,65 moles de agua que contenía 0,175 moles de n-butilamina. La reacción de prolongación se realizó a 65°C durante 6 horas. El peso molecular medio resultante del poliuretano era de tal índole que confería a una solución de dimetilformamida al 25% en peso, a una temperatura de 20°C una viscosidad de 20.000 mPa.s (cps).
Ejemplo 3
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1, con la excepción de que la fibra se preparó a partir de un polietilen tereftalato de combustión lenta (retardante de llama) FIDION SR, que se puede adquirir en el comercio, de Enichem Fibre S.p.A.
Ejemplo 4
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1, con la excepción de que se utilizó nylon 6 en lugar de polieftilen tereftalato y se empleó un copolímero estireno-acrilonitrito (comercializado con el nombre SUN) en lugar de poliestireno.
Ejemplo 5
Se preparó un producto similar al ejemplo 1, utilizando 4,4' diciclohexil metano en lugar de MDI y 4,4'-metileno bis (2,6-diisopropilanilina) en lugar de DAMP.
Ejemplo 6
Se preparó un producto según el procedimiento del ejemplo 1, utilizando nylon 6 en lugar de polietilen tereftalato. El poliuretano se preparó según el ejemplo 5.
Ejemplo 7
Un material de microfibra preparado según el ejemplo 1 se acopló con una película de poliuretano a base de copoliester utilizando la técnica de la llama, en la que el material adhesivo esta constituido por una capa de poliuretano o poliéster alveolar de aproximadamente 2 mm de grosor, que ha fundido mediante el sistema de llama directa.
Los tres materiales, a) tela no tejida de microfibra, b) material alveolar de superficie fundida y c) película de poliéster, se han hecho pasar por un sistema de presión de rodillos calientes para mejorar la adhesión.
Ejemplo 8
Se acopló con una película de copoliester un material no tejido, de microfibra, fabricado según el ejemplo 1, utilizando la técnica de fundición en caliente, en la que el material adhesivo esta constituido por polvo polímero de bajo punto de fusión, por lo general poliéster o poliamida colocada en unos grabados o surcos con rodillo caliente, a una temperatura superior a la del punto de fusión del polvo.
El rodillo caliente giratorio deposita los "puntos adhesivos" sobre tela no tejida, de microfibra, que se pone a su vez en contacto, de inmediato, con la película de base de copoliester en un sistema de presión en caliente por rodillo, permitiendo de este modo un procedimiento de acoplamiento continuo.
Ejemplo 9
Se acopló con una película de copoliester el material no tejido, de microfibra, fabricado según el ejemplo 1, utilizando la técnica de encolado de lamina por fusión, donde la lamina fundida se inserta dentro del material de microfibra y la película de base de poliéster.
Un sistema de presión en caliente con rodillos, que funciona a una temperatura que funde la película, garantiza el procedimiento de acoplamiento continuo.
Ejemplo 10
El producto de microfibra a base de nylon 6, y que tiene un diámetro que oscila en torno a un valor medio de 2 um (el tamaño efectivo oscila entre 0,5 y 3,5 um) se sumergió en una matriz de poliéster.
La cuenta de microfibra media era (0.01 den) 0,011-0,012 detx.
El producto de microfibra anterior se acopló con películas según los procedimientos de los ejemplos 7, 8 y 9.
Ejemplo 11
nulo
Ejemplo 12
El producto de microfibra esta constituido por microfibras de sección transversal, en forma de triángulo isósceles, incluidas dentro de una estructura tejida o de punto. El aspecto de ante se obtiene con un procedimiento convencional de levantado.
Este producto de microfibra se acopló con las películas descritas en los ejemplos 7 y 9.
Ejemplo 13
Siguiendo los procedimientos de los ejemplos 7, 8 y 9 se han preparado productos compuestos, que comprenden el material no tejido, de microfibra, fabricado según el ejemplo 1 y películas de polietileno o polipropileno.
Ejemplo 14
Siguiendo los procedimientos de los ejemplos 7, 8 y 9 se han preparado productos compuestos constituidos por el material no tejido de microfibra, fabricado según el ejemplo 6 y películas de poliuretano a base de poliéster o polieter.
Ejemplo 15
Siguiendo los procedimientos de los ejemplos anteriores, se han preparado productos compuestos, que comprenden el material no tejido, de microfibra, fabricado según el ejemplo 4, acoplado con una película de poliuretano a base de poliéster o polieter.
Ejemplo 16
Siguiendo el procedimiento de los ejemplos anteriores, se han preparado unos productos compuestos de combustión lenta, que comprenden el material no tejido, de microfibra, fabricado según el ejemplo 3 y unas películas de poliuretano a base de poliéster o polieter.
Ejemplo 17
Siguiendo el procedimiento de los ejemplos 7, 8 y 9, se ha preparado un producto compuesto, que comprende el material no tejido, de microfibra, fabricado según el ejemplo 6 y una película de polietileno.
Ejemplo 18
Siguiendo el procedimiento de los ejemplos 7, 8 y 9, se ha preparado un producto compuesto, que comprende el material no tejido, de microfibra, fabricado según el ejemplo 4, y una película de polietileno.
Ejemplo 19
Siguiendo el procedimiento de los ejemplos anteriores, se ha preparado un producto compuesto de combustión lenta, que comprende el material no tejido de microfibra, fabricado según el ejemplo 3 y una película de polietileno de bajo punto de fusión, inferior a 150°C.
Ejemplo 20
Un molde adecuado para la técnica de "moldeo por inyección en frío" se revistió con el compuesto fabricado según el ejemplo 7, estando el lado de la tela no tejida de microfibra, similar al ante, orientada hacia el molde.
El producto compuesto se adhirió al molde por aspiración en vacío, de forma que el revestimiento compuesto se adapta perfectamente al molde y se adhiere a cualquier detalle mínimo de la superficie interna del molde.
Se aplicó posteriormente la matriz al molde para cerrar herméticamente los bordes del molde y evitar cualquier fuga de liquido polímero durante las operaciones de inyección a presión.
Se inyectó bajo presión una mezcla de componentes polímeros en el interior del sistema del molde y la matriz, estando revestido interiormente el molde con el compuesto fabricado según el ejemplo 7. Cada componente se inyectó por separado a través de un solo extrusor. La mezcla de reacción reacciona al poco tiempo (del orden de 2 minutos aproximadamente) formando un material sólido alveolar, que tiene la forma del sistema del molde y de la matriz, y revestido por el material de microfibra no tejido del lado del molde.
Ejemplos 21 y 22
Se siguió el procedimiento del ejemplo 20 utilizando los productos compuestos fabricados según los ejemplos 8 y 9.
Ejemplos 23, 24, 25, 26, 27, 28 y 29
Se siguió el procedimiento según el ejemplo 20 utilizando los productos compuestos según los ejemplos 13 a 19.

Claims (12)

1. Procedimiento de fabricación de un articulo de material plástico revestido por medio de la técnica de moldeo por inyección en frío, utilizando un producto compuesto que consiste en un material no tejido de microfibras similar al cuero, y una película polímera para formar el revestimiento, en el que el citado producto compuesto esta dispuesto contra la pared de un molde y la inyección en frío se realiza entonces para formar un articulo moldeado revestido que presenta el material de microfibra en su superficie.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el material de microfibras similar al cuero consiste en microfibras de poliéster no tejidas, sumergidas en una matriz a base de poliuretano.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el material no tejido de microfibra, similar al cuero esta constituido por microfibras de nylon 6 o nylon 66, sumergidas en una matriz a base de poliuretano.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el material no tejido de microfibra similar al cuero esta constituido por microfibras de poliéster de combustión lenta, sumergidas en una matriz a base de poliuretano.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el material similar al cuero, de microfibra, esta constituido por una estructura no tejida, constituida a partir de microfibras de tamaño o de forma de sección transversal diferente y un soporte de tela tejido o de punto, externo o interno.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el material similar al cuero, de microfibra, esta constituido por una estructura tejida o de punto, prácticamente a base de microfibras, sometida a un procedimiento de levantado (raising process).
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material de la película de polímero se elige entre:
- poliuretanos, principalmente a base de poliéster o polieter o copoliester;
- poliesteres o copoliesteres;
- poliolefinas, como polietileno o polipropileno;
- poliamidas o copoliamidas.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque la película de polímero esta constituida por un copoliester de polietilen tereftalato - polietilen isoftalato.
9. Procedimiento según cualquiera de la reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la película de polímero tiene un grosor de 0,30 a 0,80 mm.
10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el producto compuesto esta colocado en un molde abierto, estando el lado que va a ser soportado por el material inyectado en frío, orientado hacia el interior del molde y la matriz, y luego se adhiere a la pared del molde por aspiración bajo vacío, y el sistema de molde y matriz esta herméticamente cerrado para resistir la inyección a presión de la mezcla polímera líquida.
11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la película de polímero esta protegida por una capa de material polímero que tiene un punto de fusión superior al de polietileno, polipropileno o cloruro de polivinilo, que se quita antes de las operaciones de moldeo por inyección.
12. Utilización de un producto compuesto, constituido por un material de microfibra similar al cuero y una película polímera, en la fabricación de artículos a base de material plástico revestido, según el proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
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