DE19530085A1 - Fabric coated substrates - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft mit Gewebe, vorzugsweise aus textilen Fasern beschichtete Substrate, die insbesondere bei der Herstellung von Innenverkleidungen für Kraftfahrzeuge Verwendung finden.The present invention relates to fabrics, preferably textile fibers coated substrates, particularly in the manufacture of Interior linings for motor vehicles are used.
In den verschiedensten Bereichen müssen heute textile Gewebe mit verschiedenen Substraten, z. B. Metallen, Kunststoffen, Holz oder anderen Materialien verbunden werden. Dies gilt insbesondere für den Bereich der Kraftfahrzeugindustrie, wo für die Innenverkleidungen häufig textile Fasern Anwendung finden. Andere Anwendungsbereiche sind z. B. die Herstellung von Möbeln, Tapeten, Spielzeug.Textile fabrics must be used in a wide variety of areas various substrates, e.g. B. metals, plastics, wood or other Materials are connected. This applies in particular to the area of Motor vehicle industry, where textile fibers are often used for the interior paneling Find application. Other areas of application are e.g. B. the production of Furniture, wallpaper, toys.
Problematisch ist immer wieder die Wahl des Haftvermittlers. Insbesondere, wenn große Temperaturschwankungen auftreten, kommt es immer wieder zum Ablösen der Textilschicht. Besonders extrem sind die Temperaturunterschiede bei Kraftfahrzeugen. Diese sind der prallen Sonne ebenso ausgesetzt, wie extremen Kältegraden. Ebenso treten hier Probleme mit der Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen auf.The choice of adhesion promoter is always problematic. Especially, when large temperature fluctuations occur, it always comes back Peeling off the textile layer. The temperature differences are particularly extreme in motor vehicles. These are exposed to the blazing sun as well extreme degrees of cold. There are also problems with moisture and other environmental influences.
Es sind bis heute zahlreiche Haftvermittler entwickelt und eingesetzt worden. Ein Beispiel hierfür ist unter anderem die EP 037337 und die EP 0295694. Keines der bekannten Materialien ist jedoch in seinen Eigenschaften bezüglich der Temperaturverträglichkeit und -widerstandskraft gegen die anderen Umwelteinflüsse zufriedenstellend.To date, numerous adhesion promoters have been developed and used. An example of this is EP 037337 and EP 0295694, among others. However, none of the known materials are related in their properties temperature tolerance and resistance to others Satisfactory environmental impact.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgemäß, ein mit Gewebe, vorzugsweise aus textilen Fasern beschichtetes Substrat zur Verfügung zu stellen, das die oben geschilderten Nachteile nicht mehr aufweist. The object of the present invention is accordingly preferably coated substrate made of textile fibers ask, which no longer has the disadvantages described above.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf die Oberfläche des Substrats ein Haftvermittler aufgetragen ist, der aus Copolymeren besteht, die Carboxyl- oder Anhydridgruppen oder Gruppen aufweisen, die zu Carboxylgruppen hydrolysierbar sind.This object is achieved in that on the surface of the substrate Adhesion promoter is applied, which consists of copolymers, the carboxyl or Have anhydride groups or groups that lead to carboxyl groups are hydrolyzable.
Es war überraschend und nicht vorhersehbar, daß bei Einsatz eines derartigen Haftvermittlers die Gewebeschicht sich auch bei extremen Temperaturschwankungen und Umwelteinflüssen eine gleichbleibend gute Haftung auf dem Substrat gewährleistet ist und sich keine Ablösungserscheinungen beobachten lassen. Weitere Vorteile sind, daß Feuchtigkeit keine Ablösungserscheinungen bewirkt und daß Zimmerraumluft nicht durch Lösungsmittel belastet wird.It was surprising and unpredictable that when using such a Adhesion promoter the fabric layer itself even at extreme Temperature fluctuations and environmental influences are consistently good Adhesion to the substrate is guaranteed and none Have signs of detachment observed. Other advantages are that Moisture does not cause any signs of detachment and room air is not burdened by solvents.
Haftvermittler können Copolymere mit der Maßgabe sein, daß sie Carboxyl- oder Anhydridgruppen oder Gruppen, die zu Carboxylgruppen hydrolysierbar sind, aufweisen und daß der Schmelzindex der Polymere gemessen bei 190°C und einer Belastung von 2,16 kg zwischen 0,1 und 30 g/10 min, bevorzugt zwischen 0,2 und 25g/10 min und besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 20g/10 min liegt.Adhesion promoters can be copolymers with the proviso that they contain carboxyl or anhydride groups or groups that can be hydrolyzed to carboxyl groups are, and that the melt index of the polymers measured at 190 ° C. and a load of 2.16 kg between 0.1 and 30 g / 10 min, preferred between 0.2 and 25 g / 10 min and particularly preferably between 0.5 and 20g / 10 min.
Erfindungsgemäß werden vorzugsweise Copolymere aus Ethylen und α, β ungesättigten Carbonsäuren als Haftvermittler eingesetzt. Die Mengen der eingesetzten Monomeren werden so gewählt, daß das Copolymer einen Carboxylgruppengehalt von 0,1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-% aufweist und der Gehalt an Olefineinheiten im Polymer bis zu 99,9 Gew.-%, vorzugsweise 75 bis 95 Gew.-% beträgt.According to the invention, copolymers of ethylene and α, β are preferably used unsaturated carboxylic acids used as adhesion promoters. The amounts of Monomers used are chosen so that the copolymer has a Carboxyl group content of 0.1 to 30% by weight, preferably 2 to 20% by weight and the content of olefin units in the polymer is up to 99.9% by weight, is preferably 75 to 95% by weight.
Die Copolymere können neben Ethylen und α,β-ungesättigten Carbonsäuren weitere copolymerisierbare Monomere enthalten. Hierzu zählen vorzugsweise α- Olefine mit 3 bis 10 C-Atomen, Vinylacetat und Vinylpropionat.In addition to ethylene and α, β-unsaturated carboxylic acids, the copolymers can contain further copolymerizable monomers. These preferably include α- Olefins with 3 to 10 carbon atoms, vinyl acetate and vinyl propionate.
Der Gehalt an Polyolefinen beträgt 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 5 Gew.-%. The content of polyolefins is 0 to 10% by weight, preferably 0 to 5 % By weight.
Geeignet sind erfindungsgemäß insbesondere Terpolymere, Pfropfpolymere und Ionomere.Terpolymers and graft polymers are particularly suitable according to the invention and ionomers.
Geeignete Co- bzw. Terpolymere sind herstellbar durch Copolymerisation von Ethylen mit α,β-ungesättigten Carbonsäuren wie z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Isocrotonsäure, Maleinsäure und Fumarsäure, den entsprechenden Anhydriden oder den entsprechenden Estern oder Halbestern mit 1 bis 8 C-Atomen im Alkoholrest wie z. B. die Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Cyclohexyl-, Heptyl-, Octyl- und 2- Ethylhexylester der aufgeführten Säuren. Ebenfalls einsetzbar sind auch die entsprechenden Salze der aufgeführten Carbonsäuren, etwa die Natrium-, Kalium-, Lithium-, Magnesium-, Calcium-, Zink- und Ammoniumsalze. Bevorzugt eingesetzt werden die Carbonsäuren und ihre Anhydride.Suitable copolymers or terpolymers can be prepared by copolymerization of Ethylene with α, β-unsaturated carboxylic acids such as. B. acrylic acid, Methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid and Fumaric acid, the corresponding anhydrides or the corresponding esters or half-esters with 1 to 8 carbon atoms in the alcohol residue such as. B. the methyl, ethyl, Propyl, butyl, pentyl, hexyl, cyclohexyl, heptyl, octyl and 2- Ethylhexyl ester of the acids listed. They can also be used corresponding salts of the listed carboxylic acids, such as the sodium, Potassium, lithium, magnesium, calcium, zinc and ammonium salts. Prefers the carboxylic acids and their anhydrides are used.
Geeignete Pfropfcopolymere sind herstellbar durch Pfropfung von mindestens einem Polymeren aus der Gruppe der Polyolefine mit bis zu 10 Gew.-%, bevorzugt bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, mindestens eines Monomeren aus der Gruppe der α,β-ungesättigen Carbonsäuren, deren Anhydride, deren Estern oder Salzen in Gegenwart oder Abwesenheit von Peroxiden. Beispiele von geeigneten Polyolefinen sind Propylen oder Ethylen. Beispiele für geeignete Carbonylverbindungen sind die oben bei der Beschreibung der Haftvermittler auf Copolymerbasis ausgeführten Carbonylverbindungen.Suitable graft copolymers can be prepared by grafting at least a polymer from the group of polyolefins with up to 10% by weight, preferably up to 5% by weight, based on the total weight of the monomers, at least one monomer from the group of the α, β-unsaturated Carboxylic acids, their anhydrides, their esters or salts in the presence or Absence of peroxides. Examples of suitable polyolefins are Propylene or ethylene. Examples of suitable carbonyl compounds are explained above in the description of the copolymer-based adhesion promoters Carbonyl compounds.
Wie bereits oben erwähnt wurde sind Ionomere einsetzbar, d. h. thermoplastische Copolymere des Ethylens mit Carboxy-Gruppen enthaltenen Monomere, insbesondere Methacrylsäure, die partiell als Salze der Elemente der 1. und 2. Hauptgruppe des Periodensystems (Natrium, Kalium, Magnesium, Zink) vorliegen und über die zweiwertigen Metall-Ionen thermoreversibel vernetzt sind. Die Vernetzung wird regelmäßig bei höheren Temperaturen im Schmelzbereich der Ionomeren aufgelöst; dadurch werden diese thermoplastisch verarbeitbar. Die beim Abkühlen wieder eintretende Vernetzung inhibiert die Kristallisation der Ionomeren. Die erfindungsgemäßen Polyethylen- Ionomeren besitzen deshalb bei Raumtemperatur eine wesentlich größere Transparenz und Zähigkeit als nicht modifiziertes Polyethylen. Sie zeichnen sich gegenüber diesem zusätzlich durch erhöhte Elastizität und Beständigkeit gegenüber Alkalien, organischen Lösemitteln und Ölen aus. Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Ionomeren sind über ihren Gehalt an ionischen Gruppen und den Kationen-Typ variierbar.As already mentioned above, ionomers can be used, i. H. thermoplastic copolymers of ethylene containing carboxy groups Monomers, especially methacrylic acid, partially as salts of the elements the 1st and 2nd main group of the periodic table (sodium, potassium, magnesium, Zinc) and are thermoreversible via the divalent metal ions are networked. Crosslinking is carried out regularly at higher temperatures Melting range of the ionomers resolved; this makes them processable thermoplastically. The crosslinking that occurs again when cooling inhibits the crystallization of the ionomers. The polyethylene Ionomers therefore have a much larger one at room temperature Transparency and toughness as unmodified polyethylene. You stand out compared to this additionally through increased elasticity and durability against alkalis, organic solvents and oils. The properties of the ionomers according to the invention are ionic via their content Groups and the type of cation can be varied.
Die als Haftvermittlerschicht eingesetzten Ionomeren sind herstellbar durch die bereits oben beschriebene Copolymerisation von Ethylen und ggf. weiteren Monomeren mit Salzen α,β-ungesättigen Carbonsäuren oder durch partielle Neutralisation von den bereits oben beschriebenen carbonsäurehaltigen Co-, Ter- und Pfropfpolymeren mit Salzen, Oxiden und Hydroxiden von Natrium, Kalium, Lithium, Magnesium, Calcium, Zink und Ammonium. Die Neutralisation kann in der Schmelze oder in der Lösung durchgeführt werden. Die Menge an basischer Verbindung wird dabei so gewählt, daß der Neutralisationsgrad des Polymers zwischen 0,1 und 99%, bevorzugt zwischen 0,1 und 75% und ganz besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 40% liegt.The ionomers used as an adhesion promoter layer can be produced by the copolymerization of ethylene and possibly others already described above Monomers with salts α, β-unsaturated carboxylic acids or by partial Neutralization of the carboxylic acid-containing Co-, Ter and graft polymers with salts, oxides and hydroxides of sodium, Potassium, lithium, magnesium, calcium, zinc and ammonium. The neutralization can be carried out in the melt or in solution. The amount of basic compound is chosen so that the degree of neutralization of the Polymers between 0.1 and 99%, preferably between 0.1 and 75% and whole is particularly preferably between 0.1 and 40%.
Es kommen auch Haftvermittler auf Polyurethanbasis in Frage. Solche Haftvermittler werden aus Dibutyladipat und Isocyanaten hergestellt. Derartige Haftvermittler können außer auf Metall auch auf Holzsubstrate aufgetragen werden. Unter Temperatur- und Druckeinfluß ergeben diese eine sehr gute Haftung.Adhesion promoters based on polyurethane can also be used. Such Adhesion promoters are made from dibutyl adipate and isocyanates. Such In addition to metal, adhesion promoters can also be applied to wooden substrates will. Under the influence of temperature and pressure, these result in a very good one Liability.
Die Polyurethanhaftvermittler werden bei Temperaturen von 1 30-230°C, vorzugsweise 170-190° C und einem Druck von 1 bis 100 bar, vorzugsweise 20 bis 40 bar, während einer Zeitspanne von 6 sec bis 30 min, vorzugsweise 30 sec bis 10 min aufkaschiert.The polyurethane coupling agents are used at temperatures of 1 30-230 ° C, preferably 170-190 ° C and a pressure of 1 to 100 bar, preferably 20 up to 40 bar, for a period of 6 sec to 30 min, preferably 30 laminated for up to 10 min.
Sowohl die Haftvermittlerschicht als auch die thermoplastische Kunststoffschicht können noch übliche Additive, z. B. innere und äußere Gleitmittel, Antiblockmittel, Stabilisatoren, Antioxidantien, Pigmente, Kristallisationshilfsmittel und dergleichen enthalten. Diese Additive werden in den für die Herstellung, Verarbeitung, Konfektionierung und Anwendung notwendigen Mengen in Form von Pulver, Puder, Perlen oder einem direkt in dem entsprechenden Polymer eingearbeitet Konzentrat eingesetzt. Nähere Angaben zu den üblicherweise eingesetzten Mengen und Beispiele für geeignete Additive sind beispielsweise dem Gächter-Müller, Kunststoffadditive, Carl-Hanser-Verlag zu entnehmen. Bevorzugt werden diese Additive in die thermoplastische Kunststoffschicht eingearbeitet.Both the adhesion promoter layer and the thermoplastic layer can also be conventional additives, e.g. B. internal and external lubricants, Antiblocking agents, stabilizers, antioxidants, pigments, Contain crystallization aids and the like. These additives are used in for manufacturing, processing, packaging and application necessary quantities in the form of powder, powder, pearls or a directly in the corresponding polymer incorporated concentrate used. Closer Information on the amounts usually used and examples of Suitable additives include Gächter-Müller, plastic additives, Carl Hanser publishing house. These additives are preferred in the thermoplastic layer incorporated.
Als Trägersubstrate kommen erfindungsgemäß vorzugsweise Metalle und Kunststoffe, insbesondere auf Basis von Polyethylen, Polyester, Polyurethan, Polypropylen in Betracht. Ebenso sind auch Holz, Keramik, Steine, Fournier, und Papier als Trägersubstrate verwendbar.According to the invention, metals and Plastics, in particular based on polyethylene, polyester, polyurethane, Polypropylene into consideration. Wood, ceramics, stones, Fournier, and paper can be used as a carrier substrate.
Bei den eingesetzten Geweben handelt es sich vorzugsweise um Erzeugnisse aus textilen Faserstoffen. Hierzu zählen erfindungsgemäß insbesondere Naturfasern pflanzlicher, tierischer und mineralischer Herkunft.The fabrics used are preferably products from textile fibers. According to the invention, these include in particular Natural fibers of vegetable, animal and mineral origin.
Zu den einsetzbaren Pflanzenfasern gehören insbesondere Samenfasern (z. B. Baumwolle, Kapok), Bastfasern (z. B. Flachs, Hanf, Jute, Kenaf, Ramie, Rosella, Sunn, Urena), Hartfasern (z. B. Alfa- oder Espartogras, Fique, Henequen, Kokos, Manila, Phormium, Sisal).Plant fibers that can be used include, in particular, seed fibers (e.g. Cotton, kapok), bast fibers (e.g. flax, hemp, jute, kenaf, ramie, rosella, Sunn, Urena), hard fibers (e.g. alfa or esparto grass, fique, Henequen, Coconut, manila, phormium, sisal).
Zu den einsetzbaren Tierfasern zählen Wolle, feine Tierhaare (z. B. Angora, Alpaka, Guanako, Kamel, Kanin, Kaschmir, Lama, Mohair, Yak), grobe Tierhaare (z. B. Rinder- und Roßhaar, Ziegenhaar) und Seide (z. B. Maulbeer- und Tussahseide).Animal fibers that can be used include wool, fine animal hair (e.g. angora, Alpaca, guanaco, camel, rabbit, cashmere, llama, mohair, yak), rough Animal hair (e.g. cattle and horsehair, goat hair) and silk (e.g. mulberry and Tussah silk).
Die wichtigsten Mineralfasern sind Asbest (z. B. Chrysotil u. Krokydolith).The most important mineral fibers are asbestos (e.g. chrysotile and crocidolite).
Erfindungsgemäß einsetzbar sind auch Kunstfasern. Hierzu zählen unter anderem abgewandelte Naturstoffe, wie z. B. Fasern aus regenerierbarer Zellulose (Kupferseide, Viskosefasern, Modalfasern und Kunstseiden) und Zelluloseacetaten (Acetat, Triacetat), aus Alginaten (Alginatfasern) und Polyisoprenen (Gummi).Synthetic fibers can also be used according to the invention. These include under other modified natural substances, such as. B. fibers from regenerable Cellulose (copper silk, viscose, modal and rayon) and Cellulose acetates (acetate, triacetate), from alginates (alginate fibers) and Polyisoprene (rubber).
Zu den erfindungsgemäßen verwendeten Synthesefasern zählen Elastofasern (Elastan, Elastodien), Fluorofasern, Polyacrylfasern (Polyacrylonitril, Modacryl), Polyamidfasern (Nylon, Aramid), Polychloridfasern (Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid), Polyesterfasern, Polyolefinfasern (Polyethylen, Polypropylen) und Polyvinylalkoholfasern. Ebenso sind anorganische Chemiefasern aus Glas, Kohlenstoff oder Metall erfindungsgemäß einsetzbar.The synthetic fibers used according to the invention include elasto fibers (Elastane, elastodiene), fluorofibers, polyacrylic fibers (polyacrylonitrile, modacrylic), Polyamide fibers (nylon, aramid), polychloride fibers (polyvinyl chloride, Polyvinylidene chloride), polyester fibers, polyolefin fibers (polyethylene, Polypropylene) and polyvinyl alcohol fibers. Also inorganic Chemical fibers made of glass, carbon or metal can be used according to the invention.
Zur Herstellung der erfindungsgemäß beschichteten Substrate wird zunächst das Gewebe mit der Haftvermittlerschicht beaufschlagt. Dies geschieht erfindungsgemäß vorzugsweise mittels Extrusionsbeschichtung oder Kaschierung, z. B. Metall mit Haftvermittler-Folie und Textilkaschierung mittels Kaschierwalzen. Anschließend wird dieser Verbund aus Haftvermittlerschicht und Gewebe auf das Substrat kaschiert. Die hierfür gewählte Temperatur liegt erfindungsgemäß oberhalb des Schmelzpunktes des Haftvermittlers.To produce the substrates coated according to the invention, first of all the adhesive layer is applied to the fabric. this happens according to the invention preferably by means of extrusion coating or Lamination, e.g. B. metal with adhesive film and textile lamination Laminating rollers. This bond is then made of an adhesion promoter layer and laminated tissue on the substrate. The temperature selected for this is according to the invention above the melting point of the coupling agent.
Die so erhaltene Beschichtung weist eine ausgezeichnete Haftung auch bei wechselnden Witterungseinflüssen auf verschiedenen Substraten, insbesondere auf Metall auf. In diesem Falle ist ein weiterer Vorteil, daß durch den Haftvermittler eine Schicht entsteht, die einen ausgezeichneten Korrosionsschutz gewährleistet.The coating obtained in this way also exhibits excellent adhesion changing weather conditions on different substrates, especially on metal. In this case, another advantage is that by the adhesion promoter creates a layer that is excellent Corrosion protection guaranteed.
Wegen dieser Eigenschaft eignet sich das erfindungsgemäß mit Gewebe beschichtete Substrat insbesondere für die Verwendung von Innenbekleidungen für Fahrzeugkarosserien. Dort sind nämlich zum einen die Witterungseinflüsse und -schwankungen von besonderer Extremität. Außerdem sind Kraftfahrzeuge infolge der Umwelteinflüsse besonders stark Korrosionseinflüssen ausgesetzt. (TA - Luft - Innenraum). Because of this property, this is suitable according to the invention with tissue coated substrate especially for the use of interior linings for vehicle bodies. On the one hand there are the weather influences and fluctuations of particular extremity. There are also motor vehicles particularly exposed to corrosion due to environmental influences. (TA - Luft - interior).
Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Gebiet beschränkt. Andere Anwendungsgebiete sind die Beschichtung von Holz, insbesondere von Möbelteilen, von Tapeten und Wänden.However, the invention is not limited to this area. Other Areas of application are the coating of wood, especially of Parts of furniture, of wallpaper and walls.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figur näher beschrieben, in der eine typische erfindungsgemäß einsetzbare Vorrichtung zum Herstellen der mit Gewebe beschichteten Substrate dargestellt ist.In the following the invention with reference to the figure described in which a typical device usable according to the invention for manufacturing the substrates coated with fabric is shown.
Der Gewebestoff 1 wird über eine Walze 2 in einen mit der Walze 4 gebildeten Schlitz 3 eingeführt. Über dem Schlitz 3 befindet sich der Extruder 5 mit der Düse 6. Über diesen wird der Haftvermittler 7 in den Schlitz 3 eingegeben. Auf diese Art kommt es zu einer Beschichtung des Gewebes mit dem Haftvermittler mittels Coextrusion. Über den Ausgang verläßt der Verbund 8 die Extrusionsbeschichtung.The fabric 1 is introduced via a roller 2 into a slot 3 formed with the roller 4 . The extruder 5 with the nozzle 6 is located above the slot 3 . Via this, the adhesion promoter 7 is entered into the slot 3 . In this way, the fabric is coated with the adhesion promoter by means of coextrusion. The composite 8 leaves the extrusion coating via the exit.
Der so erhaltene Verbund 8 kann anschließend auf das Substrat aufgetragen werden, z. B. durch Verpressen oder Kaschieren.The composite 8 thus obtained can then be applied to the substrate, e.g. B. by pressing or laminating.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BASF COATINGS AG, 48165 MUENSTER, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |