NO140896B - Tredimensjonal gjenstand av termoplastmateriale og tekstiltoey samt fremgangsmaate til fremstilling av samme - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en tredimensjonal gjenstand fremstilt av termoplastmateriale og et stykke tekstiltøy samt en fremgangsmåte til fremstilling av samme.

Det er ofte umulig å få fremstilt en termoplastgjenstand

ved støping uten at det danner seg merker, grader og lignende uregelmessigheter på overflaten av det ferdige produkt. Dette er særlig aktuelt ved støping av gjenstander av skumplast. Ved fremstilling av møbelkomponenter, særlig for motorkjøretøyer, er det derfor hensiktsmessig å klebe et overtrekk av tekstiltøy på gjenstandens overflate for å skjule slike merker og samtidig gi gjenstanden utseende av en polstret gjenstand. Forsøk på å oppnå sammenliming av termoplast med vevet tekstilduk under fremstillin-

gen av gjenstanden har vært utilfredsstillende fordi det termoplas-

tiske materiale som vanligvis utsettes for trykk på over 15 kg/cm 2,

under støpning har lett for å trenge gjennom tøyet, slik at pol-stringsgrepet forsvinner samtidig som stygge skjønnhetsfeil dannes på ytterflaten.

I norsk patent 124 54 7 er en fremgangsmåte beskrevet til fremstilling av baneformet, uvevet materiale som inneholder konju-

gerte fibre som ifølge publikasjonen til noen formål kan forsynes med et overtrekk f.eks. av myknet polyvinylklorid eller polyuretan.

I østerriksk patent 298 392 er et tekstillaminat beskrevet bestå-

ende av to uvevede fiberbaner og en mellomliggende skumstoffbane.

Endel av fibrene i fiberbanen er konjugerte fibre. De tre baner

er forbundet mekanisk med hverandre (sammenfiltring frembragt ved nålstikking), men det fremgår også av patentskriftet at det kan benyttes bindetråd av den art som blir klebende etter oppvarming.

Fra dansk patent 121 221 er det tidligere kjent en fremgangsmåte

til fremstilling av tekstilmateriale som inneholder endel konju-

gerte fibre av to eller flere polymerkomponenter, og det fremgår av publikasjonen at tekstilmaterialet kan forsynes med forskjel-

lige overtrekk og brukes som plater eller at materialet i form av lettvevet stoff kan brukes som forsterkningsmateriale for plast.

I et slikt tilfelle vil materialet bli fullstendig gjennomtrukket av plastmateriale før sistnevnte stivner. Det er også tidligere kjent å legge gjenstander av en eller annen art ned i en støpe-form og deretter fylle formen med flytende plast som så bringes til å stivne.

Hensikten med denne oppfinnelse er å tilveiebringe en tredimensjonal gjenstand av termoplastmateriale med stor styrke overtrukket med et tekstilmateriale hvis overflate er helt fri for termoplastkomponenter og som bibringer gjenstanden utseende av en polstret gjenstand. Gjenstanden ifølge oppfinnelsen utmerker seg i det vesentlige ved at den består av sprøytestøpt termoplastmateriale, fortrinnsvis polymer eller sampolymer av polypropylen og/eller etylen påstøpt et lag ikke-vevet tekstilduk av konjugerte fibre som omfatter minst 25 volum% konjugerte fibre som forløper ved siden av hverandre og berører hverandre, hvorav i det minste noen er smeltet sammen og i det minste i noen av punktene hvor de berører hverandre, hvor hver konjugert fiber omfatter to til hverandre heftende fiberdannende komponenter, hvorav en som danner i det minste en del av fiberens overflate, kan gjø-res smeltbar ved behandling som ikke merkbart påvirker den andre komponent, slik at de hverandre berørende fibre kan smalte sammen.

Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte til fremstilling av den nevnte gjenstand, hvor et termoplastisk materiale påføres på en tekstilduk, og fremgangsmåten utmerker seg i det vesentlige ved at et lag ikke-vevet tekstilduk som inneholder minst 25 volum% konjugerte fibre, anbringes i en form på den formflate som bestemmer utformingen av gjenstanden som skal formes, hvoretter flytende polymer eller sampolymer av propylen og/eller etylen innføres i formen under trykk eller utsettes for trykk på minst 20 kg/cm 2, mens det termoplastiske materiale tvinges i anlegg med duken samtidig som temperaturen av det termoplastiske materiale holdes over materialets mykningspunkt, fortrinnsvis over 200°C og gis anledning til forankring ved sammensmelting med tekstildukens fibersjikt ved overflaten, hvoretter gjenstanden gis anledning til avkjøling og frigjøres for trykk og fjernes fra formen.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av eksempler og det henvises også til tegningen som viser et ver-tikalsnitt gjennom en stolkomponent som er fremstilt i samsvar med oppfinnelsen. Stolkomponenten 1 er støpt sammen med tekstil-stykket 2 i form av en stolsete-rygg-enhet.

Det ikke-vevede tøy som benyttes kan ha en tykkelse på f.eks. 0,8-4 mm med en vekt på 80 til 150 g/m 2. -Med konjugerte fibre menes fibre som inneholder to komponenter, hvorav den ene som danner i det minste en del av fiberens flate, kan gjøres smeltbar ved en behandling som ikke påvirker vesentlig den andre komponent, slik at fibre som berører hverandre kan smelte sammen. Foruten konjugerte fibre kan det uvevede stoff inneholde slike fibre som bomull, ull, polyetylentereftalat, nylon eller polypropylenfibre. Uttrykket "fibre" benyttes ikke bare for stapelfibre, men også for filamenter og garn generelt. Foretrukne konjugerte fibre omfatter fibre som har en kjerne av nylon 66 eller polyety-lenteref talat i kontakt med eller fortrinnsvis dekket med nylon 6 eller nylon 6/nylon 66 sampolymer eller en polyetylentereftalat/ isoftalat sampolymer. Tereftalat/isoftalat sampolymer omfatter fortrinnsvis fra 5 til 25 vekt% sampolymerisert isoftalsyre. Al-ternativt kan de konjugerte fibre omfatte en kjerne av polypropylen i kontakt med nylon 6 eller polyetylen, særlig hvis den termoplastiske gjenstand omfatter mykgjort polyvinylklorid.

Fremgangsmåten utføres fortrinnsvis ved å benytte inn-sprøytningsstøpeteknikk, særlig når det er ønskelig å fremstille strukturskum. Formen fylles da med smeltet termoplastmateriale under trykk. Fremgangsmåten kan imidlertid også utføres slik at oppvarmet, flytende termoplastmateriale tvinges til å flyte til anlegg med det uvevede tekstiltøy som følge av påvirkning med pneumatisk trykk. I forbindelse med slike termoplaster som polyetylen eller polyvinylklorid kan rotasjonsstøpeteknikken benyttes.

De termoplastiske materialer som benyttes under utførel-se av denne oppfinnelse er fortrinnsvis krystallinske polyolefi-ner, særlig polymere eller sampolymere av propylen og etylen og omfatter sampolymere av etylen med opp til 40 vekt% umettede es-tere av karboksylsyrer, såsom vinylacetat eller alkylakrylater og metakrylater.

I de følgende eksempler ble smelteflyteindeksen målt i samsvar med britisk standard 2782: Del 1/105C/1970 under anvendelse av 2,16 kg-belastning, men utført ved en temperatur på 230°C istedenfor 190°C.

EKSEMPEL 1

En sammensatt duk ble fremstilt ved at en bane av sammenhengende, konjugerte fibre (hver fiber besto av en kjerne av nylon 66 omgitt av et hylster av nylon 6) gjennom to kalandervalser.

Den øvre valse var utstyrt med oppvarmede tenner som presset ned

på banen og tvang de ytre hylstere.av de sammenløpende, sammen-trykte fibre til å smelte sammen i trykkområdene for dannelse av et kombinert tøy. Tøyet hadde en tykkelse på 1 mm og vekt

2

120 g/m og var av den art som vanligvis benyttes som forhengsma-teriale. Et stykke av det kombinerte tøy ble så lagt på en støpt plate ved hjelp av følgende prosess: En sprøyteform for platen ble åpnet og et stykke av tøyet ble lagt over en av de plateformdannende flater av formen og holdt på plass ved hjelp av klebebånd. Platen formet.av for-

men var 15,3 x 15,3 x 0,6 3 cm stor og tøystykkets dimensjoner var også 15,3 x 15,3 x 0,63 cm. Formen ble lukket og fylt med smel-

tet polypropylen ved en temperatur på 24 0°C og smelteflyteindeks på 4,0 g/10 min. Det smeltede polypropylen ble sprøytet inn i formen under innsprøytningstrykk på ca. 700 kg/cm 2. Polypropylenet fikk anledning til avkjøling i 2\ minutt i formen, hvoretter formen ble åpnet og platen tatt ut.

Besiktigelse av den avkjølte plate viste at det.smeltede polypropylen ble tvunget til intim kontakt med overflateområdet av tøyet, slik at det etter størkning av polypropylenet ble dan-

net en plate med et overflateområde som passet nøyaktig til overflateområdet av duken, slik at det ble frembragt en forankrings-virkning som holdt duken kraftig på plass på platen. Forsøk på

for hånd å trekke duken vekk fra platen lyktes ikke. Til tross

for denne forankringseffekt beholdt den kombinerte duk sitt tøy-lignende grep. Man kunne ikke oppspore noen spor av deformering av duken og heller ikke noen merkbar avspenning av fibrene i samme.

Sammenligningseksempler A- F

Fremgangsmåten ifølge eksempel 1 ble gjentatt,men istedenfor sammenhengende uvevet tøy ble det benyttet følgende andre tøyer: A. Tett vevet forhengsstoff av^kryl. Det har vist seg at med . dette tøy hadde smeltet polypropylen lett for å trenge inn i tøyet og dekke partier av tøyets synlige overflate (dvs. den- flate-som ikke var forankret i termoplastgjenstanden og som kunne sees når gjenstanden var i bruk). Selv om den synlige flate av tøyet ikke hadde blitt dekket, hadde det funnet sted en sådan gjennomtrengning av tøyet med polypropylen at tøyet mistet sitt tekstilaktige grep. Tøyet ble stygt deformert av polypropylenstrømmen.

B. Tett vevet polstringsduk av nylon forsynt med vevet bunn av nylon og bomullsfibre ble benyttet. Gjennomtrengning av polypro-

pylen i duken var ikke altfor sterk og duken mistet ikke sitt tekstilgrep. Duken kunne imidlertid lett trekkes av platen for hånd.

C. Polstringstøy fremstilt av polypropylenfibre ble benyttet. Det

viste seg at polypropylenfibrene delvis smeltet inn i det smelte-

de polypropylen og selv om mønsteret forble intakt, forsvant tøyets tekstilgrep.

D. Tett vevet forhengstøy av lin. Det viste seg at smeltet polypropylen trengte gjennom tøyet som i eksempel A, men i "dette til-

felle ble tøyet enda mer deformert.

E. Tett vevet forhengsstoff av bomull. Det viste seg at smeltet polypropylen ikke lett kunne flyte over tøyets overflate og som følge av dette var det ikke mulig å fylle formen under det normale trykk som benyttet i eksempel 1. Dessuten kunne bomullstøyet

trekkes for hånd fra platen.

F. Tett vevet polstringsmateriale av ull. Smeltet polypropylen

var det vanskelig å få til å flyte langsetter overflaten av ull-

tøyet og som i eksempel E var det umulig å få fylt formen under anvendelse av trykket som ifølge eksempel 1. Økning av trykket forårsaket altfor kraftig gjennomtrengning av ulltøyet og opphe-

velse av tekstilgrepet.

EKSEMPEL 2

En lengde av sammenhengende uvevet tøy av den type som benyttet i eksempel 1 ble ved ekstrudéring dekket med et lag polypropylen, idet det ble benyttet vanlig ekstruderbeleggingsteknikk. Polypropylenet hadde en smelteflyteindeks på 5 og inneholdt

2,5 vekt% kullsverte. Det belagte tøy ble ført mellom klemvalser,

mens polypropylenet fremdeles var i flytende tilstand. Det viste seg at etter avkjøling hadde polypro<p>ylenet fått kraftig foran-

kring i tøyet.

Termoplaster som benyttes skal fortrinnsvis smelte ved temperaturer på 200 til 300°C og trykk 20 til 1000 kg/cm<2.> Inn-sprøytningsstøpning utføres vanligvis ved 200 til 250 C og trykk 500 til 1000 kg/cm<2>.

Polypropylenet som benyttes ifølge o<p>pfinnelsen skal ha

en smelteflyteindeks fra 0,1 til 30 g/10 minutter, fortrinnsvis fra 1 til 10 g/10 minutter.

Ved fremstilling av møbler benyttes det fortrinnsvis en uvevet tekstilduk med flammehemmende egenskaper.

Claims (4)

1. Tredimensjonal gjenstand fremstilt av termoplastmateriale og et lag (stykke) tekstiltøy, karakterisert ved at gjenstanden består av sprøytestøpt termoplastmateriale, fortrinnsvis polymer eller sampolymer av polypropylen og/eller etylen påstøpt et lag ikke-vevet tekstilduk av konjugerte fibre som omfatter minst 25 volum% konjugerte fibre som forløper ved siden av hverandre og berører hverandre, hvorav i det minste noen er smeltet sammen og i det minste i noen av punktene hvor de berører hverandre, hvor hver konjugert fiber omfatter to til hverandre heftende fiberdannende komponenter, hvorav en som danner i det minste en del av fiberens overflate, kan gjøres smeltbar ved behandling som ikke merkbart påvirker den andre komponent, slik at de hverandre berørende fibre kan smelte sammen.

2. Fremgangsmåte til fremstilling av en gjenstand i samsvar Jtted krav 1, omfattende påføring av et termoplastisk materiale på en tekstilduk, karakterisert ved at et lag ikke-vevet tekstilduk som inneholder minst 25 volum% konjugerte fibre, anbringes i en form på den formflate som bestemmer utformingen av gjenstanden som skal formes, hvoretter flytende polymer eller sampolymer av propylen og/eller etylen innføres, i formen under trykk eller utsettes for trykk på minst 20 kg/cm 2, mens det termoplastiske materiale tvinges i anlegg med duken samtidig, som temperaturen av det termoplastiske materiale holdes over materialets mykningspunkt, fortrinnsvis over 200°C og gis anledning til forankring ved sammensmelting med tekstildukens fibersjikt ved overflaten, hvoretter gjenstanden gis anledning til avkjøling og frigjøres for trykk og fjernes fra formen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at polymermaterialet sprøytes inn i formen mens denne roterer.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at polymermaterialet utsettes for trykk mens formen roterer.