ES2270418T3 - Composite consistente en un material micro-fibroso parecido al cuero y una pelicula polimera, proceso de fabricacion y utilizacion como revestimiento interior de los articulos de material termoplastico. - Google Patents

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Abstract

EL COMPOSITE CONSISTE EN UN MATERIAL MICRO-FIBROSO DE ASPECTO SIMILAR AL CUERO Y UNA PELICULA POLIMERA, UTIL PARA REVESTIMIENTO INTERIOR DEL MATERIAL TERMOPLASTICO TERMOCONFORMADO AL MISMO TIEMPO QUE SE REALIZAN LAS OPERACIONES DE TERMOCONFORMACION DE DICHO MATERIAL.

Description

Composite consistente en un material micro-fibroso parecido al cuero y una película polímera, proceso de fabricación y utilización como revestimiento interior de los artículos de material termoplástico.
La presente invención se refiere a un proceso para la preparación de objetos rígidos compuestos, que comprende material microfibroso, revestido con una lámina polímera.
En el estado de la técnica se conoce un material microfribroso, que comprende por lo general una matriz de microfibras de poliéster o de poliamida. Estos materiales tienen un aspecto parecido al cuero natural y algunos de ellos, es decir, aquellos en los que el material no tejido, microfibroso, polímero, se sumerge en una matriz polímera, de preferencia poliuretano, presentan características como: práctico, poco peso, parecido con el terciopelo, solidez a la luz y resistencia al óxido de nitrógeno, mejores que las que ofrece el cuero natural. Además, estos materiales, gracias a sus buenas características, constituyen un producto valioso, que se utiliza con frecuencia en la industria de la confección, la fabricación de muebles y la decoración de interiores de vehículos, embarcaciones y otros medios de transporte.
Con el fin de poderse utilizar adecuadamente en el sector de la fabricación de muebles y la decoración de interiores de vehículos, el material microfibroso se puede revestir con una tela, género de punto o espuma de poliestireno, que proporciona al producto la rigidez y la resistencia mecánica requeridas. Este recubrimiento se realiza utilizando un adhesivo adecuado o con un piro-retardante (de combustión lenta), como el que se describe en la patente GB-A-2 235 651 y GB-A-2 235 652 del solicitante.
La patente (D1) US 5,277,969 reivindica un proceso para la preparación de un material laminado, de imitación de cuero, que comprende las siguientes etapas: (1) impregnar un fieltro de microfibras de poliéster o poliamida de 0,05-0,80 denier con poliuretano - poliurea para obtener la hoja de base de poliuretano, que tiene un peso final de 140-400 g/m^{2} y una densidad de 0,2-0,4 g/cm^{3} después de las etapas de coagulación y secado y (2) unir (a) con (b), que comprende un material de sustrato. La hoja microfibrosa resultante a base de poliuretano, de imitación de cuero, adherida a un sustrato funcional, proporciona un sustituto del cuero, suave y blando, que puede cumplir los requisitos físicos de los usuarios más exigentes, como por ejemplo, para la guarnición de vehículos automóviles.
La patente (D5) EP 0584511 define un material sintético microfibroso, no tejido, parecido al ante, con propiedades de coloración mejoradas, que comprende una matriz impregnada con poliuretano que contiene unidades de amina terciaria, utilizándose el elastómero de poliuretano así obtenido para impregnar un sustrato microfibroso de material no tejido.
Un sector en el que se podría utilizar en gran medida el material no tejido, microfibroso es la industria manufacturera de artículos de cuero/piel para el revestimiento de artículos termoplásticos conformados, obtenidos por termoformación. No obstante, las técnicas de revestimiento del material microfibroso antes citado utilizadas en el acoplamiento con prendas de confección y material polímero espumado, se corresponden muy poco con los ciclos de producción de artículos termoformados y por consiguiente con su acoplamiento. De hecho, la utilización de las técnicas antes citadas supone unas etapas de funcionamiento complejas y largas, que afectan a la economía del ciclo de produc-
ción.
En realidad, el proceso de formación o termoformación comprende la etapa de calentar una plancha de material termoplástico hasta su temperatura de reblandecimiento, comprimirla entre un molde y una herramienta de conformación, para conferirle la forma deseada. Se ha comprobado que si la plancha calentada está cubierta por el material microfibroso, el objeto termoformado resultante presenta una adhesión insuficiente entre material microfibroso y polímero termoplástico.
Sería altamente deseable disponer de un material microfibroso con el que se pudiera revestir rígidamente objetos termoplásticos durante el proceso de termoformación.
Uno de los objetos de la presente invención es ofrecer un material compuesto microfibroso para revestir objetos termoplásticos rígidos al mismo tiempo que se realiza la termoformación.
Se ha encontrado ahora, y esto constituye el primer objeto de la invención, un producto que consiste en un material microfibroso y una lámina polímera que se puede utilizar ventajosamente para revestir sólidamente materiales termoplásticos termoformados, al mismo tiempo que se realiza su termoformación.
Un segundo objeto de la invención lo constituye un proceso que se puede realizar fácilmente para fabricar el producto compuesto anterior.
Se tendrá que considerar como perteneciente al ámbito de la presente invención un proceso de termoformación adecuado para fabricar objetos conformados de material termoplástico rígido, utilizando un compuesto de material microfibroso - polímero, así como los materiales termoplásticos rígidos revestidos resultantes del proceso antes
citado.
El material compuesto según la invención se puede obtener sellando en caliente material microfibroso a la lámina de polímero. La operación se puede realizar ventajosamente, de forma continua, utilizando sistemas de prensa caliente con rodillos después de haber calentado el dorso del material microfibroso no tejido con una lámpara
IR.
La temperatura de régimen del acoplamiento oscila de preferencia entre 80ºC y 150ºC. La temperatura se elige por lo general cercana a la temperatura de reblandecimiento del polímero en lámina. Cuando se trabaja de forma continua, la velocidad de suministro del compuesto oscilará preferentemente entre 1,5 y 4,0 m/minuto.
Preferiblemente, la operación de acoplamiento se realizará con un huelgo del rodillo caliente de 0 a 0,7 mm.
En el estado de la técnica se conoce un material microfibroso que resulta útil para realizar el proceso de la presente invención, que consiste en un material microfibroso, no tejido, sumergido en una matriz polímera. Se puede citar al respecto, a modo de referencias, las patentes italianas 823.055, 921.871, 858.337, 905.222 y 873.699. En las solicitudes de patentes italianas MI92A00239, MI92001945, MI92002944, MI92002942, y MI92001952 del solicitante, se describen otros procesos de fabricación de material microfibroso no tejido.
Aunque a lo largo de la presente descripción se haga referencia específicamente a la utilización de material microfibroso, no tejido, sumergido en una matriz de poliuretano, la presente invención no se limita a dicho componente ni queda limitada por el mismo. Se pueden utilizar otros materiales microfibrosos, similares al cuero/piel para revestir objetos termoplásticos termoformados, al mismo tiempo que se realizan las operaciones de termoformación de los mismos; se puede citar al respecto, como referencia, los materiales microfibrosos descritos en la patente italiana 1.085.966.
Otros materiales microfibrosos, similares al cuero/piel, que resultan útiles en el proceso según la invención, comprenden una estructura de material no tejido formada por microfibras de sección o tamaño diferente sobre un soporte tejido o de punto.
Se incluyen también dentro del ámbito de la invención, compuestos formados por una lámina polímera y material microfibroso en el que unas microfibras de sección transversal redonda o no redonda forman una tela tejida o de punto y el producto resultante se somete a un proceso de perchado para que tenga el aspecto de ante.
Los materiales microfibrosos, no tejidos, particularmente adecuados según la invención, son aquellos cuya matriz consiste en un polímero elegido entre poliuretanos y derivados de los mismos, las microfibras consisten en poliéster (por ejemplo polietilen tereftalato), poliamidas (por ejemplo nylon 6, nylon 66, nylon 12), poliolefinas (por ejemplo polietileno, polipropileno) poliacrilnitrilo y copolímeros del mismo.
La lámina de polímero que forma el compuesto puede ser:
-
polieter y/o poliéster y/o copoliéster con base principalmente de poliuretano;
-
poliéster de bajo punto de fusión;
-
poliolefinas, como polietileno o polipropileno;
-
poliamida de bajo punto de fusión.
Según una realización preferida de la presente invención, la lámina de polímero se reviste con una capa protectora de un material polímero de elevado punto de fusión, por ejemplo polietileno, polipropileno o policloruro de vinilo; estos revestimientos protectores se quitan antes de la operación de termoformación.
Las operaciones de termoformación para la fabricación del objeto microfibroso, no tejido, revestido, utilizando el material compuesto según la invención, requieren muy poco tiempo, del orden de dos minutos, a una temperatura que oscila entre 140ºC y 250ºC. Es preferible calentar primero la plancha de material termoplástico hasta su temperatura de reblandecimiento y luego aplicar sobre la misma la lámina polímera/material microfibroso no tejido, y proceder a la termoformación de la estructura resultante.
La invención se ilustrará ahora de forma detallada con referencia a los siguientes ejemplos, que no se tienen que entender como limitación de la invención.
Ejemplo 1
Se ha preparado un fieltro microfibroso según el siguiente procedimiento conocido:
La fibra estaba formada por 57 partes en peso de polietilen tereftalato, 40 partes en peso de polímero de poliestireno y 3 partes en peso de polietilenglicol. La fibra extrusionada 3,8 den. resultó tener un contenido de 16 microfibras de 16 poliéster, siendo cada microfibra de aproximadamente 0,10-0,11 den.
La fibra se sometió a perforación, obteniéndose un fieltro intermedio de 0,195 g/cm^{3} de densidad y 540 g/m^{2} de peso.
El filtro intermedio se sumergió en una solución de agua alcohol polivinilo al 20%, se sacó y se trató con percloroetileno para eliminar la matriz de poliestireno, obteniéndose una matriz de polivinil alcohol que contenía fibras. Se preparó por separado poliuretano, haciendo reaccionar 4,4'difenil-metano-diisocianato (MDI) (2 mmole) con un mol de una mezcla de politetrahidrofurano (PTHF) (peso molecular 1976) y policaprolactona (PLC) (peso molecular 1958) en una relación molar de 3:1 a 65ºC durante un periodo de tiempo de 3 horas. El prepolímero resultante se disolvió en dimetil formamida obteniéndose una solución al 25% (peso).
Se preparó una solución al 25% (peso) de dimetil formamida (DMF) de 4,4'-diaminofenil-metano (DAMP) (0,825 moles) y n-dibutilamina (DBA) (0,175 moles) y se añadió al prepolímero diluido a 65ºC.
La solución se hizo reaccionar durante aproximadamente 30 horas hasta que la concentración alcanzó el valor de 25% en peso y la solución carecía de grupos de NCO. La solución de poliuretano resultante presenta una viscosidad de aproximadamente 20.000 cps a 20ºC.
Se diluyó una solución de poliuretano con DMF para obtener una solución al 13% en peso, luego se preparó el fieltro de polietilen tereftalato/polivinil alcohol, tal como se describe anteriormente, sumergiéndolo en la solución de poliuretano. El exceso de poliuretano se eliminó haciendo pasar el fieltro impregnado a través de unos rodillos exprimidores; se coaguló entonces el poliuretano vertiéndolo en agua para eliminar el polivinil alcohol.
Después del tratamiento anterior, se secó el producto. El material resultante está constituido por 68 \pm 3% en peso de microfibras y 32 \pm 3% en peso de poliuretano. El producto, partido longitudinalmente en hojas de 10 mm de grosor, se sometió a abrasión para conferirle el aspecto de ante.
Ejemplo 2
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, con la diferencia de que la solución al 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 extensión se realizó a 65ºC durante 6 horas. El peso molecular medio resultante del poliuretano confería una viscosidad de 20.000 cps a una solución al 25% en peso de dimetil formamida a una temperatura de 20ºC.
Ejemplo 3
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 1 con la diferencia de que la fibra se preparó a partir de polietilen tereftalato de combustión lenta (FIDION SR comercializado por ENICHEN FIBRE S.p.A.).
Ejemplo 4
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, con la diferencia de que se utilizaron microfibras de nylon 6 en lugar de polietilen tereftalato y se empleó un copolímero de estireno-acrilonitrilo (comercializado con la marca comercial SUN) en lugar de poliestireno.
Ejemplo 5
Se preparó un producto similar al del Ejemplo 1 utilizando 4,4' diciclohexil metano en lugar de MDI y 4'4 metileno bis (2,6 diiso propil anilina) en lugar de DAMP.
Ejemplo 6
Se preparó un producto según el procedimiento del Ejemplo 1 utilizando nylon 6 en lugar de polietilen tereftalato. Se preparó poliuretano según el ejemplo 5.
Ejemplo 7
Se acopló material microfibroso preparado según el Ejemplo 1 con láminas de poliuretano a base de poliéster y de poliéter. Los productos compuestos se prepararon calentando el dorso del material microfibroso con una lámpara IR. El material microfibroso, no tejido y las láminas de polimero se hicieron pasar a través de un par de rodillos para mejorar la adhesión.
Ejemplo 8
Siguiendo el procedimiento del Ejemplo 7, se prepararon compuestos que comprenden el material microfibroso, no tejido, fabricado según el Ejemplo 1 y láminas de polipropileno o polietileno de bajo punto de fusión.
Ejemplo 9
Siguiendo el procedimiento del Ejemplo 7, se prepararon compuestos que comprenden el material microfibroso, no tejido según el Ejemplo 6 y láminas de poliuretano a base de poliéter o poliéster.
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Ejemplo 10
El producto microfibroso presenta una sección transversal con un diámetro elíptico - redondo, que oscila en torno a un valor medio de 2 \mu, oscilando el tamaño efectivo entre 0,5 y 3,5 \mu.
Las microfibras sumergidas en una matriz de poliéster son a base de nylon 6. El número medio de la microfibra es de 0,01 den.
El producto microfibroso antes citado se acopló con láminas según el procedimiento de los ejemplos 7, 8 y 9.
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Ejemplo 11
El producto microfibroso consiste en una tela tejida o de punto, insertada dentro de una estructura no tejida y sumergida en una matriz de poliuretano.
El producto microfibroso se acopló con láminas descritas en los ejemplos 7, 8 y 9.
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Ejemplo 12
El producto microfibroso consiste en microfibras con una sección transversal en forma de triángulo isósceles, comprendidas dentro de una estructura tejida o de punto. El aspecto similar al ante se obtiene mediante un procedimiento de perchado convencional.
El mencionado producto microfibroso se acopló con las láminas descritas en los ejemplos 7, 8 y 9.
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Ejemplo 13
Siguiendo el procedimiento de los ejemplos anteriores, se prepararon compuestos que comprenden el material microfibroso, no tejido, fabricado según el Ejemplo 4 y láminas de poliuretano a base de poliéster o poliéter.
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Ejemplo 14
Siguiendo el procedimiento de los ejemplos anteriores, se prepararon compuestos de combustión lenta , que comprenden el material microfibroso, no tejido, fabricado según el Ejemplo 3 y láminas de poliuretano a base de poliéster o poliéter.
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Ejemplo 15
Siguiendo el procedimiento del Ejemplo 7, se preparó un compuesto que comprende el material microfibroso, no tejido, fabricado según el Ejemplo 6 y una lámina de poliolefina de bajo punto de fusión.
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Ejemplo 16
Siguiendo el procedimiento del Ejemplo 7, se preparó un compuesto que comprende el material microfibroso, no tejido, según el Ejemplo 4 y una lámina de poliolefina de bajo punto de fusión.
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Ejemplo 17
Siguiendo el procedimiento de los ejemplos anteriores, se preparó un compuesto de combustión lenta que comprende el material microfibroso, no tejido, fabricado según el Ejemplo 3 y una lámina de poliolefina de bajo punto de fusión.
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Ejemplo 18
La superficie de la plancha de material termoplástico de material ABS se calentó hasta la temperatura de reblandecimiento inicial del mismo (195ºC). Después de quitar la capa protectora, se aplicó una capa compuesta fabricada según el Ejemplo 7 a la plancha calentada y la estructura resultante se sometió a termoformación en un dispositivo provisto de molde y herramienta de conformación para conformar la estructura compuesta de la plancha con la forma de carcasa de una maleta. El producto resultante, después de enfriar, presenta una adhesión perfecta del compuesto - sustrato ABS.
Ejemplos 19-28
Se repitió el revestimiento de las planchas termoformadas de ABS utilizando los compuestos fabricados según los Ejemplos 8 a 17, obteniéndose en todos los casos una perfecta adhesión compuesto/ABS, sin modificación superficial alguna del material microfibroso.

Claims (9)

1. Proceso para la preparación de objetos termoplásticos rígidos, revestidos con material microfibroso, no tejido, similar al cuero, que comprende las siguientes etapas:
(i) aplicar un material compuesto, no tejido, microfibroso/lámina polímera sobre un material termoplástico, calentado hasta una temperatura de reblandecimiento, material microfibroso no tejido que está constituido por microfibras dispersadas en poliuretano, microfibras que han sido seleccionadas dentro del grupo formado por polietilen tereftalato, polietilen tereftalato de combustión lenta, nylon 6, eligiendo la lámina polímera dentro del grupo formado por:
\;
**
Poliuretano, basado principalmente en poliéter, poliéster o copoliéster;
\;
**
Poliéster de bajo punto de fusión;
\;
**
Poliolefina de bajo punto de fusión, como polietileno o polipropileno;
\;
**
Poliamidas de bajo punto de fusión;
(ii) someter el producto resultante de (i) a configuración por termoformación en un dispositivo provisto de molde y herramienta de conformación.
2. Proceso según la reivindicación 1, caracterizado porque la temperatura de termoformación oscila entre 140ºC y 250ºC.
3. Proceso según la reivindicación 1, caracterizado porque la termoformación se realiza dentro de un periodo de tiempo del orden de unos pocos minutos.
4. Proceso según la reivindicación 1, donde el material compuesto microfibroso, no tejido/lámina polímera se prepara a una temperatura de 80ºC a 150ºC y que se encuentra cerca de la temperatura de reblandecimiento de la lámina polímera.
5. Proceso según la reivindicación 4, donde el material compuesto microfibroso, no tejido/lámina polímera se prepara de forma continua utilizando un sistema de prensa caliente de rodillos después de haber calentado el dorso del material microfibroso con lámparas IR.
6. Proceso según la reivindicación 5, donde el material compuesto se prepara de forma continua y la velocidad de producción del material compuesto es del orden de 1,5 a 4,0 m/minuto.
7. Proceso según la reivindicación 6, donde el material compuesto se prepara con un huelgo en los rodillos calientes de 0 a 0,7 mm.
8. Proceso según la reivindicación 1, donde el material termoplástico es terpotímero ABS.
9. Proceso según la reivindicación 1, donde los objetos termoplásticos rígidos revestidos con material no tejido, microfibroso, similar al cuero, se preparan de forma continua utilizando el sistema de prensa caliente de rodillos para la preparación del material compuesto, no tejido, microfibroso/lámina polímera y el dispositivo provisto de molde y herramientas de conformación para la termoformación.
ES95120579T 1995-05-21 1995-12-27 Composite consistente en un material micro-fibroso parecido al cuero y una pelicula polimera, proceso de fabricacion y utilizacion como revestimiento interior de los articulos de material termoplastico. Expired - Lifetime ES2270418T3 (es)

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