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Title:
FABRIC-COATED SUBSTRATES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/007280
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a substrate coated with fabric (1), preferably comprising textiles fibres, wherein an adhesive (7) is applied to the surface of the substrate and comprises copolymers which have carboxyl or anhydride groups or groups which can be hydrolysed to form carboxyl groups.

Inventors:
KIRIAZIS LEONIDAS (DE)
Application Number:
PCT/EP1996/003527
Publication Date:
February 27, 1997
Filing Date:
August 09, 1996
Export Citation:
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Assignee:
BASF LACKE & FARBEN (DE)
KIRIAZIS LEONIDAS (DE)
International Classes:
B32B5/02; D06N7/04; B60R13/02; (IPC1-7): D06M17/10; B32B7/12; C09J133/06; D06M15/263
Domestic Patent References:
WO1995024449A11995-09-14
Foreign References:
EP0043580A11982-01-13
EP0588457A21994-03-23
EP0621289A11994-10-26
EP0702059A11996-03-20
EP0697450A21996-02-21
US5387450A1995-02-07
Other References:
DATABASE WPI Week 9335, Derwent World Patents Index; AN 93-277859, XP002020269
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Claims:
Patentansprüche
1. Mit Gewebe, vorzugsweise aus textilen Fasern beschichtete Substrate, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberfläche des Substrats ein Haftvermittler aufgetragen ist, der aus Copolymeren besteht, die Carboxyl oder Anhydridgruppen oder Gruppen aufweisen, die zu Carboxylgruppen hydrolisierbar sind.
2. Beschichtete Substrate nach Anspruch 1 , dadurch geken nze ichnet, daß der Schmelzindex der Copolymeren gemessen bei 190 °C und einer Belastung von 2,16 kg zwischen 0,1 und 30g/10 min., vorzugsweise zwischen 0,2 und 25g/10 min. liegt.
3. Beschichtete Substrate nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzindex zwischen 0,5 und 20g/10 min. liegt.
4. Beschichtete Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymeren aus Ethylen oder Propylen und α, ßungesättigten Carbonsäuren bestehen.
5. Beschichtete Substrate nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymere weitere copolymerisierbare Monomere enthalten, vorzugsweise αOlefine mit 3 bis 10 CAtomen, Vinylacetat und Vinylpropionat.
6. Beschichtete Substrate nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengen der eingesetzten Monomeren so gewählt sind, 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.
7. Beschichtete Substrate nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Polyolefinen 0 bis 10 Gew.%, vorzugsweise 0 bis 5 Gew.% beträgt.
8. Beschichtete Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler aus Ter, Pfropfpolymeren oder lonomeren besteht.
9. Beschichtete Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat Metall, zellulosehaltige Stoffe, Holzartig oder Kunststoff ist.
10. Verfahren zum Herstellen der beschichteten Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe mit einem Haftvermittler beschichtet wird, vorzugsweise mittels Extrusionsbeschichtung, bzw. Kaschierung und bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Haftvermittlers aufkaschiert wird.
11. Verwendung der beschichteten Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung von Innenverkleidungen von Kraftfahrzeugen.
Description:
Mit Gewebe beschichtete Substrate

Die vorliegende Erfindung betrifft mit Gewebe, vorzugsweise aus textilen Fasern beschichtete Substrate, die insbesondere bei der Herstellung von Innenverkleidungen für Kraftfahrzeuge Verwendung finden.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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/10min. liegt.

Erfindungsgemäß werden vorzugsweise Copolymere aus Ethylen und α,ß- 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.-%, 7 vorzugsweise 75 bis 95 Gew.-% beträgt.

Die Copolymere können neben Ethylen und α, ß-ungesättigten Carbonsäuren weitere copolymerisierbare Monomere enthalten. Hierzu zählen vorzugsweise α- Olefine mit 3 bis 10 C-Atomen, Vinylacetat und Vinylpropionat.

Der Gehalt an Polyolefinen beträgt 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 5 Gew.-%.

Geeignet sind erfindungsgemäß insbesondere Teφolymere, Pfropfpolymere und lonomere.

Geeignete Co- bzw. Teφolymere sind herstellbar durch Copolymerisation von Ethylen mit α, ß-ungesättigten Carbonsäuren wie z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Isocrotonsäure, Maleinsäure und Fumarsaure, den entsprechenden Anhydriden oder den entsprechenden Estern oder Haibestem 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 CaΦonsäuren und ihre Anhydride.

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, ß-ungesättigen Carbonsäuren, deren Anhydride, deren Lstern 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 Copoiymerbasis ausgeführten Carbonylverbindungen.

Wie bereits oben erwähnt wurde sind lonomere 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 lonomeren aufgelöst; dadurch werden diese thermoplastisch verarbeitbar. Die beim Abkühlen wieder eintretende Vernetzung inhibiert die Kristallisation der lonomeren. Die erfindungsgemäßen Polyethylen- lonomeren 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 lonomeren sind über ihren Gehalt an ionischen Gruppen und den Kationen-Typ variierbar.

Die als Haftvermittlerschicht eingesetzten lonomeren sind herstellbar durch die bereits oben beschriebene Copolymerisation von Ethylen und ggf. weiteren Monomeren mit Salzen α, ß-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.

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.

Die Polyurethanhaftvermittler werden bei Temperaturen von 130-230°C, vorzugsweise 170-190° C und einem Druck von 1 bis 100 bar, vorzugsweise 20 bis 40 bar, während einer Zeitspanne von 6 see bis 30 min., vorzugsweise 30 see bis 10 min. auf kaschiert.

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.

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.

Bei den eingesetzten Geweben handelt es sich vorzugsweise um Erzeugnisse aus textilen Faserstoffen. Hierzu zählen erfindungsgemäß insbesondere Naturfasern pflanzlicher, tierischer und mineralischer Herkunft.

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).

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).

Die wichtigsten Mineralfasern sind Asbest (z.B. Chrysotil u. Krokydolith).

Erfindungsgemäß einsetzbar sind auch Kunstfasern. Hierzu zählen unter anderem abgewandelte Naturstoffe, wie z.B. Fasern aus regenerierbarer Zellulose (Kupferseide, Viskosefasern, Modalfasern und Kunstseiden) und Zelluioseacetaten (Acetat, Triacetat), aus Alginaten (Alginatfasern) und Polyisoprenen (Gummi).

Zu den erfindungsgemäßen verwendeten Synthesefasern zählen Elastofasern (Elastan, Elastodien), Fluorofasern, Polyacrylfasem (Polyacrylonitril, Modacryl), Polyamidfasern (Nylon, Aramid), Polychloridfasern (Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid), Polyesterfasern, Polyolefinfasem (Polyethylen, Polypropylen) und Polyvinylalkoholfasern. Ebenso sind anorganische Chemiefasern aus Glas, Kohlenstoff oder Metall erfindungsgemäß einsetzbar.

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 Textiikaschierung 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.

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.

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 Korrosionseinfüssen ausgesetzt. (TA - Luft - Innenraum).

Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Gebiet beschränkt. Andere Anwendungsgebiete sind die Beschichtung von Holz, insbesondere von Möbelteilen, von Tapeten und Wänden.

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.

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 VeΦund 8 die Extrusionsbeschichtung.

Der so erhaltene Verbund 8 kann anschließend auf das Substrat aufgetragen werden, z.B. durch Veφressen oder Kaschieren.