蒙皮材料和与蒙皮材料结合的模制泡沫 【技术领域】
本发明涉及一种蒙皮材料和通过整合蒙皮材料与聚氨酯泡沫而得到的与蒙皮材料结合的模制泡沫；更具体地，本发明涉及用于汽车内部部件如头靠、扶手和坐垫的材料。
背景技术
现在，使用与蒙皮材料结合的模制泡沫作为汽车的头靠、扶手和坐垫等，所述的与蒙皮材料结合的模制泡沫是通过将蒙皮材料整合到由聚氨酯泡沫形成的垫子材料等而得到的。
作为与蒙皮材料结合的常规模制泡沫的一种组分的蒙皮材料，使用通过依次层压表皮、塑料泡沫(下文称为“衬垫”)和塑料薄膜而形成的材料。在此使用塑料薄膜的原因是防止在以下工艺中泡沫材料浸渍进入衬垫形成固化层：将泡沫原料倒入内部放置蒙皮材料的模子中，然后完成结合蒙皮材料的模制泡沫。
但是，在常规蒙皮材料的情况下，塑料薄膜和衬垫通常由使塑料薄膜与衬垫的粘合性能相同地塑料制成。例如，当衬垫为聚氨酯泡沫时，将由聚氨酯塑料制成的塑料薄膜(前者)用作此树脂薄膜。另一方面，当此衬垫为聚乙烯泡沫时，由聚乙烯树脂制成的塑料薄膜(后者)用作此塑料薄膜。在前者中，由于聚氨酯树脂薄膜昂贵，如此得到的与蒙皮材料结合的模制泡沫也是昂贵的。同时，后者存在的问题是聚乙烯泡沫和聚乙烯薄膜的硬度影响与蒙皮材料结合的模制泡沫，从而不适当地增大模制泡沫本身的硬度。
而且，在前述结合塑料薄膜的蒙皮材料的情况下，经历了缝制塑料薄膜进入预定模式的表皮的步骤。在这个步骤中，由于欲缝制的表面由塑料薄膜制成，它几乎不光滑，因而不可能加快缝制速度。
此外，在含蒙皮材料的结合模子的情况下，将蒙皮材料放置在模子内并将聚氨酯泡沫原料倒入其中，然后使它们结合。在这种情况下，如果在表皮起皱时进行起泡和固化，则其后不能除去皱纹，而且如此模制的泡沫必须作为瑕疵物弃去。
【发明内容】
本发明的一个目的在于提供一种蒙皮材料，所述蒙皮材料包含分布在聚氨酯泡沫侧面的泡沫原料保护层和在所述泡沫原料保护层上依次层压的衬垫和表皮，所述泡沫原料保护层具有至少一层分布在聚氨酯泡沫侧面的无纺布和层压在所述无纺布的一个表面上的塑料薄膜，借此可以增加缝制速度；提供一种低成本并不损害聚氨酯泡沫质地的与蒙皮材料结合的模制泡沫，并改善皱纹或使它们即使在结合后变得不显眼。
而且，本发明的另一目的在于提供一种与蒙皮材料结合的模制泡沫，所述泡沫以较低于现有技术的成本形成，具有优良的可回收性并具有如下优点：在整体模制泡沫时，即使发生在表皮上出现皱纹的问题，也可以在从模子中移出与蒙皮材料结合的模制泡沫后通过揉合起皱部分片刻而将皱纹除去或变得不显眼；此时将聚氨酯泡沫原料倒入含蒙皮材料的模子，所述蒙皮材料在模子中是如此是放置的：蒙皮材料的表皮面对模子的内表面，从而将聚氨酯泡沫与蒙皮材料结合。
本发明涉及一种与聚氨酯泡沫结合后使用的蒙皮材料，所述的蒙皮材料包含分布在聚氨酯泡沫侧面的泡沫原料保护层和在所述泡沫原料保护层上依次层压的塑料泡沫和表皮，所述的泡沫原料保护层具有至少一层分布在聚氨酯泡沫侧面的无纺布和层压在无纺布的一个表面上的塑料薄膜。
优选地，在泡沫原料保护层中所用的无纺布的每单位面积的重量范围为5-300g/m2，且无纺布的厚度范围为5μm-2mm。
优选地，在泡沫原料保护层中所用的塑料薄膜的每单位面积的重量范围为5-100g/m2，且塑料薄膜的厚度范围为1μm-200μm。
优选地，所述的泡沫原料保护层包含分布在聚氨酯泡沫侧面的第一层无纺布和在所述的第一层无纺布的一个表面上依次层压的塑料薄膜和第二层无纺布。
优选地，所述的泡沫原料保护层具有无纺布和塑料薄膜双层结构，并造就如此的粘附力：塑料泡沫和塑料薄膜之间的剥离强度大于无纺布与塑料薄膜之间的剥离强度。
优选地，所述的蒙皮材料具有以下粘附力：在泡沫原料保护层中的第二层无纺布与塑料泡沫之间的剥离强度大于第二层无纺布与塑料薄膜之间的剥离强度。
优选地，所述泡沫是通过将聚氨酯泡沫的原料倒入含有蒙皮材料的模子中形成的，所述蒙皮材料在模子中是如此放置的：蒙皮材料的表皮面对模子的内表面；并起泡以使聚氨酯泡沫与蒙皮材料结合。
优选地，所述泡沫是通过将聚氨酯泡沫原料倒入含三层结构中的蒙皮材料的模子中形成的，所述蒙皮材料在模子中是如此放置的：蒙皮材料的表皮面对模子的内表面；并起泡以使聚氨酯泡沫与蒙皮材料结合。
本发明还涉及一种与蒙皮材料结合的模制泡沫，所述泡沫是通过将聚氨酯泡沫原料倒入无纺布和塑料薄膜两层结构的蒙皮材料的模子中形成的，所述蒙皮材料在模子中是如此放置的：蒙皮材料的表皮面对模子的内表面；并起泡以使聚氨酯泡沫与蒙皮材料结合。
【附图说明】
图1是作为本发明蒙皮材料的一个组分的泡沫原料保护层的横截面视图。
图2是本发明蒙皮材料的横截面视图。
图3是例示本发明的与蒙皮材料结合的模制泡沫的实例的横截面图。
【具体实施方式】
本申请的第一方面是一种与聚氨酯泡沫结合使用的蒙皮材料，所述蒙皮材料包含分布在聚氨酯泡沫侧面的泡沫原料保护层和在所述泡沫原料保护层上依次层压的衬垫和表皮，所述的泡沫原料保护层具有至少一层分布在聚氨酯泡沫侧面的无纺布和层压在无纺布的一个表面上的塑料薄膜。
本申请的第二方面是一种与蒙皮材料结合的模制泡沫，所述泡沫是通过以下方法形成的：将聚氨酯泡沫原料倒入含蒙皮材料的模子中，所述蒙皮材料在模子中是如此放置的：蒙皮材料的表皮面对模子的内表面；使所述聚氨酯泡沫原料起泡以使聚氨酯泡沫与蒙皮材料结合。
接下来将更为详细地描述本发明的蒙皮材料和与所述蒙皮材料结合的模制泡沫。
在本发明中，所述的泡沫原料保护层必须具有至少一层分布在聚氨酯泡沫侧面的无纺布和层压在上述无纺布的一个表面上的塑料薄膜。但是，根据衬垫和塑料薄膜的类型，所述的泡沫原料保护层优选包含分布在聚氨酯泡沫侧面的第一层无纺布和在所述的第一层无纺布的一个表面上依次层压的塑料薄膜和第二层无纺布(参见图1)。
更具体地，当衬垫和塑料薄膜之间的粘合质地与衬垫为聚氨酯泡沫而塑料薄膜为聚乙烯薄膜情况下的粘合质地一样弱时，应该使用具有依次层压的无纺布、塑料薄膜和无纺布的三层结构。另一方面，当衬垫为聚乙烯泡沫而塑料薄膜为聚乙烯薄膜时，或者当衬垫为聚氨酯泡沫而塑料薄膜为聚氨酯薄膜时，可以使用包含无纺布和塑料薄膜的双层结构。
在本发明中，用于泡沫原料保护层的无纺布可以由连续或不连续的纤维制成，只要其每单位面积的重量范围为5-300g/m2。考虑到无纺布的质地等，每单位面积的重量范围优选为8-200g/m2。而且，无纺布可以是具有大孔隙率的厚无纺布或具有很小孔隙率的特薄无纺布。不损害聚氨酯泡沫质地并使无纺布容易处理的厚度范围为5μ-2mm，优选为10μm-1mm，更优选30μm-800μm。当每单位面积的重量小于5g/m2时，无纺布缺乏强度因而难以处理。另一方面，当每单位面积的重量大于300g/m2时，得到一种硬而粗糙的结合的颗粒，聚氨酯泡沫的质地受损，且成本增加。
由于从减少运费和重量方面考虑过大的每单位面积的重量是不可取的，因此优选最小可能的每单位面积的重量。而且，虽然使用已知的树脂如PP、PE、PET或尼龙的无纺布可以用作无纺布，但优选可以最小成本获得的PP。
在本发明中，作为可在泡沫原料保护层中使用的无纺布，优选使用表面具有凸起的纤维的无纺布。因此，如果蒙皮材料的质地更好，则与此得到的蒙皮材料结合的模制泡沫的质地和使用感觉更好。这里，在所述的泡沫原料保护层包含三层时，表面具有凸起的纤维无纺布可以用于第一层无纺布和第二层无纺布。可选择地，具有凸起纤维的表面的无纺布可以用于第一层无纺布和第二层无纺布。
而且，可以在所述无纺布的一个或两个表面上制作所述的凸起的纤维。可以在生产无纺布时调节加热辊压力机的压力而形成所述的凸起的纤维。可选择地，可以在无纺布生产的后处理中形成凸起的纤维状表面。
在本发明中，在作为泡沫原材料保护层的组分的塑料薄膜中，可以使用已知的树脂如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)或聚乙烯对苯二酸酯。但是，优选PE，因为它是廉价而静止的。
在本发明中，在泡沫原料保护层中所用塑料薄膜的每单位面积的重量和厚度分别优选为2-100g/m2和1μm-200μm，更优选5-50g/m2和3μm-100μm，进一步更优选10-30g/m2和5μm-50μm。当每单位面积的重量和厚度分别小于2g/m2和1μm时，塑料薄膜表现出不足的泡沫原料屏蔽能力。另一方面，当每单位面积的重量和厚度分别大于10g/m2和200μm时，塑料薄膜变得相当坚硬，从而损及所述聚氨酯泡沫的质地。
在本发明中，可以通过已知的方法如粘合层压法或高频焊接法完成塑料薄膜和无纺布的结合。此外，可以通过以下方法容易地形成三层层压品：将一个具有尺寸各为0.1-2mm的小直角突出物或在0.5-5mm间隔表面的上的直径各为0.1-2mm的小圆形突出物的辊，和具有对应于小突出物的凹坑的另一个辊加热到100-250℃，并在两个辊之间通过所述的无纺布和塑料薄膜以将它们压印。因此，可以低成本实现这种整合。
加热温度优选140-200℃。已知考虑塑料薄膜的熔化温度来确定加热温度。而且，虽然通过其它结合方法不发生整合，但可以在压印的时候造就微细渗透。但是，即使在这种情况下，如果所得的泡沫原料保护层在下述的防水试验中表现出不低于110mmaq的防水性，可以使用所述的泡沫原料保护层。实际上，某些微细渗透的存在具有这样的优点：微细渗透可能赋予渗透性并使泡沫模制时的空气渗透性脱逸，从而抑制静置的空气等并改善生产良好模制物品的可能性。
当泡沫原料保护层具有三层结构时，至少第二层无纺布和塑料薄膜优选彼此粘附， 以使它们之间的剥离强度范围应为0.2-2.5N/25mm(或者20-250gf/25mm)，更优选0.5-2N/25mm(或者50-200gf/25mm)。剥离试验方法如下述。当剥离强度小于0.2N/25mm时，第二层无纺布和塑料薄膜可能在操作期间彼此剥离，而当它大于2.5N/25mm时，如果所述蒙皮材料和聚氨酯泡沫欲彼此分离的话，第二层无纺布不会容易地从薄膜表面分离。
[剥离试验方法]：将蒙皮材料压制成25mm的宽度和150mm的长度。将欲测量的边缘剥离大约30mm，通过空气卡盘的握紧将这些张材料的每一边固定，然后以200mm/min的速率剥离80mm长度。剥离强度是在剥离过程中表现出来的最大力量。
而且，作为一种可选择的用于评价泡沫原料保护层的泡沫原料屏蔽能力的方法，无纺布和塑料薄膜的组合可以如此选择：所得的泡沫材料保护层在以下防水试验中的防水性不小于110mmaq，更优选不小于130mmaq。
[防水试验]
制备校准的外径为20mm，内径18mm和长30CM的中空塑料圆筒，并使其在泡沫原料保护层中静置。然后，将蒸馏水倒入以上的圆筒，当水开始从泡沫原料保护层下面渗出时读取水位，并将其作为防水值。
在本发明中，可以将已知的软塑料泡沫如聚氨酯泡沫或聚乙烯泡沫用作前述的衬垫。而且，将可使用布料蒙皮如家具绒头织物或针织品或由聚氯乙烯制成的软合成塑料片作为前述的表皮。
在本发明中，为了制备前述的蒙皮材料，首先通过已知方法如框架层压法或粘合层压法将表皮层压在衬垫上，然后通过类似的方法将泡沫原料保护层层压在所述衬垫上。原因如下。即，由于泡沫原料保护层不容易伸长，如果泡沫原料保护层首先层压在衬垫上的话，则在层压所述表皮时产生皱纹。
图3显示了与本发明蒙皮材料结合的模制泡沫的一个实例。与蒙皮材料结合的模制泡沫是通过依次将泡沫原料保护层4，衬垫5和表皮6层压在聚氨酯泡沫8上形成的。所述的泡沫产保护层4包含第一层无纺布1、塑料薄膜2和第二层无纺布3。例如，前述塑料薄膜2和前述第二层无纺布3之间的剥离强度为0.2-2.5N/25mm。在所述泡沫原料保护层4具有3层结构，而衬垫5层压并粘附至第二层无纺布3的情况下，优选衬垫5和第二层无纺布3之间的剥离强度应大于布3和塑料薄膜2之间的剥离强度。由此，即使在与蒙皮材料结合的模制泡沫中产生皱纹，也可以通过将起皱部分揉合片刻而将与蒙皮材料结合的模制泡沫容易地分成由图3的符号A和B代表的部分，借引可以除去表面上的皱纹或使皱纹不明显。
而且，即使泡沫原料保护层4具有双层结构，也可以与在三层结构的情况下一样，通过将衬垫5粘附到塑料薄膜2上以使衬垫5和塑料薄膜2之间的粘附力大于塑料薄膜2与第一层无纺布1之间的剥离强度，从而将与蒙皮材料结合的模制泡沫容易地分成以塑料薄膜2作为界面的两部分。
在本发明中，通过以下方法形成与蒙皮材料结合的模制泡沫：在用于泡沫模制的模子中放置一种蒙皮材料，将可变性的或半刚性的聚氨酯泡沫原料倒入模子中，并在适宜的温度下用适当的时间形成泡沫。
本发明的蒙皮材料包含分布在聚氨酯泡沫侧面的泡沫原料保护层和在所述泡沫原料保护层上依次层压的衬垫和表皮，所述的原料保护层具有至少一层分布在聚氨酯泡沫侧面的无纺布和层压在无纺布的一个表面上的塑料薄膜。借此可以增加缝制速度，防止衬垫和含泡沫原料的表皮的浸渍，并可以获得成本低且不损及聚氨酯泡沫质地的蒙皮材料。
而且，与本发明的蒙皮材料结合的模制泡沫是通过以下方法形成的：将聚氨酯泡沫原料倒至含前述蒙皮材料的模子中，所述蒙皮材料在模子中是如此放置的：蒙皮材料的表皮面对模子的内表面；并形成泡沫原料以使聚氨酯泡沫与蒙皮材料结合。因此，与蒙皮材料结合的模制泡沫是以低于现有技术的成本获得的，具有优良的可回收性并具有如下优点：即使在结合时发生在表皮上出现皱纹的问题，也可以在从模子中移出与蒙皮材料结合的模制泡沫之后，通过将起皱部分揉合片刻而除去皱纹或使其不明显。
下文将描述本发明的实施例。但是，在以下实施例中所述的材料、数值和其它数据仅仅是例举性的，本发明并不限于这些。
[实施例1]
[泡沫原料保护层的形成]
如图1所示，形成包含第一层无纺布1、塑料薄膜2和第二层无纺布3的原料保护层4。可以将聚氨酯纺粘的无纺布(每单位面积的重量：12g/m2，厚度50μm)用作以上的无纺布1和3。而且，将聚乙烯薄膜(每单位面积的重量：13g/m2，厚度40μm)用作以上的塑料薄膜2，并通过压印将无纺布1和3和树脂薄膜2结合。此时，虽然观察到微细的渗透，但所得的泡沫原料保护层的防水值为130mmaq。塑料薄膜2和第二层无纺布3之间的剥离强度为1.6N/25mm。
[蒙皮材料的形成]
参照图2，首先通过框架层压法将表皮(聚酯运动衫、FUKUSHURONSEN的产品)6层压到厚度为6mm的塑料泡沫(衬垫)5的一个表面上。使用由TOYO QUALITY ON NINGBO CO.LTD.制造的可变形的聚氨酯泡沫(密度20kg/m3)作为衬垫5。然后，通过框架层压法将层压材料衬垫5和表皮6层压在以上原料保护层4的一个表面上，以使衬垫5面对泡沫材料保护层4。由此形成蒙皮材料7。衬垫5和第二层无纺布3之间的剥离强度为2.9N/25mm。
实施例1中所得的蒙皮材料具有以下效果。
1)由于泡沫材料保护层4是第一层无纺布1、塑料薄膜2和第二层无纺布3的层压材料，在缝制蒙皮材料7时欲缝制的表面是无纺布，因此欲缝制的表面是光滑的并可以使缝制速度加快，由此使低成本大量生产成为可能。
2)由于使用聚乙烯树脂代替常规使用的昂贵的聚氨酯树脂作为塑料薄膜，因而可以低成本得到蒙皮材料。
[实施例2]
首先，将实施例1得到的蒙皮材料缝成目标头靠形式，在未显示的头靠模子中布置蒙皮材料，以使所述的蒙皮材料的表皮与模子的内表面接触。然后，插入一个框架，通过在蒙皮材料中形成的入口注入可变形的聚氨酯泡沫原料，形成泡沫，并固化(持续30秒)得到一种作为与蒙皮材料结合的模制泡沫的头靠。
实施例2中得到的与蒙皮材料结合的模制泡沫具有以下效果：
1)由于塑料薄膜2夹在第一层无纺布1和第二无纺3之间，因此即使使用聚乙烯薄膜作为塑料薄膜2，与蒙皮材料结合的模制泡沫也表现出非常小的硬度。而且，由于第二层无纺布3和用作衬垫5的聚氨酯泡沫之间的粘附力良好，因而无需象在塑料薄膜2中一样使用由相同树脂制成的聚乙烯泡沫作为衬垫5。因此，与皮肤结合的模制泡沫可以在不损及聚氨酯泡末的质地的情况下以低成本获得。
2)由于可以安全地防止含泡沫原料的衬垫5的浸渍，因而不发生由于由含泡沫原料的衬垫5和/或表皮6的浸渍形成的浸渍层导致的与蒙皮材料结合的模制泡沫的固化。
3)由于将第一层无纺布1适当地粘附到聚氨酯泡沫8上，因而即使模子具有复杂的形状，在蒙皮材料上也几乎不存在静置的空气。而且，与蒙皮材料结合的模制泡沫在使用后可以通过从塑料薄膜的表面剥离聚氨酯泡沫8和蒙皮材料7而容易地分成图3的A和B代表的部分。此外，可以通过以下方法回收聚氨酯泡沫8：从聚氨酯泡沫8上除去第二层无纺布1和塑料薄膜2，进一步除去框架，仅固化聚氨酯泡沫8，并使所得的聚氨酯沫8形成屑片。因此，与蒙皮材料结合的模制泡沫具有高回收率。
4)由于蒙皮材料7包含表皮6、衬垫5、第二层无纺布3、塑料薄膜2和第一层无纺布1，即使与蒙皮材料结合的模制泡沫具有如下的问题：在从结合后的模子中移出时在其表面存在皱纹，可以通过将起皱部分揉合片刻而将所述的与蒙皮材料结合的模制泡沫分成包含表皮6、衬垫5和第二层无纺布3的部分和包含塑料薄膜2、第一层无纺布1和聚氨酯泡沫8的部分，从而即使在结合模制之后也可以除去皱纹或使其不明显，并可以使用根据常规评价标准被认为是瑕疵物的产品。