由可热成型的热塑性泡沫片材构成的车辆头顶内衬制造技术

本发明专利技术公开了一种具有改进头顶内衬的车辆。该头顶内衬包括热成型的核层。该核层包含挤制热塑性泡沫材料和可有可无的一层或多层相邻的基本上非发泡的热塑性塑料。该核层基本上没有热固性材料且优选没有玻璃纤维打毛层或沙罩。优选将装饰层如毛毡层或织物层层压到核层上。该头顶内衬基本上耐流挂且能够在安装在车辆中时基本上保持其热成型形状。还公开了一种组装或制造头顶内衬并将其安装在车辆中的方法。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
由可热成型的热塑性泡沫片材构成的车辆头顶内衬本专利技术的背景本专利技术涉及具有由挤制热塑性泡沫材料构成的热成型核层的车辆头顶内衬(headliner)。该核层和头顶内衬在安装于车辆中时甚至能够在高温下基本上保持它们的形状和轮廓。头顶内衬是施用到车辆中乘客室顶下侧的层压品。头顶内衬有各种用途，包括缓冲、美观、绝热、和隔音。用于商业制造车辆的头顶内衬由于实际需求和头顶内衬所暴露的环境条件而较复杂且技术非常高。头顶内衬必须具有足够的刚性以防因重力流挂，但足够易弯以易于制造和/或热成型和安装。头顶内衬还可以是总体冲击保护体系的一个组件，当乘客室中的人员突然接触时可提供一定程度的缓冲作用。头顶内衬还必须能够经受在车辆暴露于阳光加热时的高温。头顶内衬还必须能够成型为所需的形状、构型、或轮廓。目前商业上采用的头顶内衬通常由多层聚氨酯泡沫材料和/或玻璃/玻璃纤维打毛层或沙罩形成，它们用聚氨酯粘合剂粘附并热压到一起至所需形状和轮廓。通常在面向乘客室内的表面上将毛毡或织物施用到头顶内衬上。头顶内衬的例子包括，公开于美国专利5460870、5486256、5582906和5670211中的那些，在此将其作为参考并入本专利技术。目前市售头顶内衬有许多缺点。它们由于昂贵的组分材料和复杂的制造方法及工艺而高价。热固性粘合剂，如聚氨酯粘合剂是昂贵的且需要多步费时的施用和固化方法及工艺。玻璃、玻璃纤维、碳、或其它纤维状形式的材料、以及聚氨酯泡沫材料片材的增强织物或沙罩还必须与热固性粘合剂一起散布成层状排列。这些增强材料是昂贵的，且需要与热固性粘合剂一起多步整合到制品中。此外，组分材料和头-->顶内衬成品通常难以(如果不是不可能的话)有效回收。需要一种由较便宜的组分材料构成且能够以不太复杂和昂贵的制造工艺进行安装的头顶内衬。还需要一种头顶内衬，它能够提供类似于采用热固性材料和增强织物或沙罩的头顶内衬所具有的使用特性和属性。如果头顶内衬和/或其组分材料容易回收，将更加理想。本专利技术的综述按照本专利技术，提供了一种具有改进头顶内衬的车辆。该车辆具有一个位于其中的乘客室和位于乘客室顶上的室顶。头顶内衬位于该室顶的下侧附近。该头顶内衬包含热成型核层。该核层包含挤制热塑性泡沫材料和可有可无的一层或多层邻近的基本上非发泡热塑性塑料。该核层基本上没有热固性材料且优选没有玻璃/玻璃纤维打毛层(matte)或沙罩(scrim)。该核层基本上耐流挂且在将该车头安装在车辆中时能够基本上保持其热成型形状。优选将装饰层，如毛毡层或织物层层压到该核层上。按照本专利技术，还提供了一种组装或制造头顶内衬并将其安装在车辆中的方法。该方法包括：a)提供一种可热成型的核层，包含挤制热塑性泡沫材料和可有可无的一层或多层相邻的基本上非发泡热塑性塑料，其中所述核层基本上没有热固性材料，基本上耐流挂，且在将头顶内衬安装在车辆中时能够基本上保持其形状；b)将该核层通过向其上施加热和机械压力而热成型为头顶内衬；c)将该头顶内衬邻近室顶的下侧进行安装或施用。优选将装饰层层压到面向乘客室内的核层表面上。该装饰层可在核层热成型之前或之后层压到核层上。附图的简要描述图1是具有头顶内衬的车辆的部分横截面的片断透视图。图2是图1剖面的侧视图，其中给出了车辆的室顶和头顶内衬。图3是具有头顶内衬的车辆的室顶的片断透视图，其中所述头顶内衬给出了剖面。图4是具有头顶内衬的车辆的室顶的片断透视图，其中所述头顶内衬给出了剖面。-->图5是给出了具有发泡部分和非发泡部分的头顶内衬的一部分。图6-11是给出了头顶内衬组件的一部分的几种构型。本专利技术的详细描述单就头顶内衬而言，该头顶内衬提供了本领域未知的许多优点。这些优点大部分涉及该头顶内衬中的可热成型核层。这些优点包括：该头顶内衬容易热成型为所需形状、构型或轮廓；该头顶内衬具有足够刚性以防流挂并基本上保持其形状-即使暴露于通常车辆在热气候和/或直接日光条件下中所遇到的高温；该头顶内衬优选由较便宜和可回收的热塑性塑料构成。在本专利技术中，包含热塑性泡沫材料的核层相对已有技术中可用于头顶内衬的其它泡沫材料层具有显著的优点。美国专利5670211公开了具有聚氨酯泡沫材料的柔性或半刚性泡沫材料片材的头顶内衬，该泡沫材料用聚氨酯粘合剂加工并成型为头顶内衬。该专利还公开，PPO、膨胀聚苯乙烯、和膨胀聚丙烯的其它泡沫材料片材可替代聚氨酯泡沫材料。本专利技术的核层优于该专利的教导内容，即，它基本上没有热固性粘合剂且更容易回收。包含挤制热塑性泡沫材料的核层也比聚氨酯泡沫材料更容易热成型且在给定密度下比膨胀(珠粒)泡沫材料更有强度，而且比聚苯乙烯泡沫材料的耐热变形性高。美国专利3637458公开了非常薄的挤制聚丙烯泡沫材料片材，据说可用于一系列洗涤场合，包括用作头顶内衬。该专利没有提及这种头顶内衬的结构以及所公开的聚丙烯泡沫材料片材在其中的功能。泡沫材料可在头顶内衬中具有不同的功能以提供结构和机械性能或用作装饰织物层的缓冲衬垫。美国专利5536793公开了一种聚酯泡沫材料，据说可用于许多场合，包括用作头顶内衬。该专利由于与美国专利3637458相同的原因而介绍不足。附图描绘了本专利技术的实施方案。在图1中，车辆10具有室顶12、乘客室14、和头顶内衬16。图1给出了沿着圆虚线2-2的剖面，对应于在图2中看见的横截面侧视图。图2给出了室顶12，其上粘附或固定有头顶内衬16。头顶内衬16包括常规的挤制热塑性泡沫材料层20、-->粘合剂层22、和织物层24。图3给出了室顶/头顶内衬组合的另一实施方案。在图3中，头顶内衬30粘附或固定到车辆室顶32上。头顶内衬30包括挤制的合并线材热塑性泡沫材料34和织物层36。在头顶内衬30中，线材一般竖直取向且一般与室顶32的平面垂直。图4给出了室顶/头顶内衬组合的另一实施方案。在图4中，头顶内衬40粘附或固定到车辆室顶42上。头顶内衬40包括挤制的合并线材热塑性泡沫材料44和织物层46。在头顶内衬40中，线材一般水平取向且一般与室顶42的平面平行。可以使用本领域已知的粘合剂，将头顶内衬的各层相互粘附或将头顶内衬粘附到车的室顶上。可用的粘合剂包括热固性粘合剂如聚氨酯树脂和环氧树脂、和热塑性粘合剂如聚乙烯、聚丙烯、乙烯共聚物、丙烯共聚物、和类似物。可用的粘合剂介绍于美国专利5460870和5670211。粘合剂可通过本领域已知的任何方式，例如通过喷射、涂布、或以膜形式进行施用。优选的粘合剂为热塑性的，这样成本较低且可能回收。粘合剂的存在对本专利技术并不重要。该泡沫材料可以是闭孔或开孔。开孔含量按照ASTM D2856-A来测定。闭孔泡沫材料的优点是较好的绝热性能，而开孔泡沫材料的优点是较好的隔音作用、尺寸稳定性、和在热成型时的热传递效果。热塑性泡沫材料在热成型之前的密度优选为约16-200千克/立方米，更优选约16-80千克/立方米。按照ASTM D3576，该泡沫材料的平均泡孔尺寸为约0.1-5.0毫米，优选约0.2-0.3毫米。所述泡沫材料密度和泡孔尺寸范围一般针对热塑性泡沫材料。最优选的密度和泡孔尺寸范围可根据该泡沫材料的组成和所需的物理性能而变化。例如，泡沫材料通常可通过增加密度或泡孔尺寸而制得更刚性。特别理想的泡沫材料是丙烯聚合物、聚酯、和聚酰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆，该车辆具有乘客室和位于乘客室顶上的室顶，该车辆具有一个位于室顶下方的头顶内衬，该头顶内衬包括一热成型核层，该核层包含挤制的热塑性泡沫材料和可有可无的一层或多层相邻的基本上非发泡的热塑性塑料，该核层基本上没有热固性材料，该核层基本上耐流挂且能够基本上保持其形状。

【技术特征摘要】
US 1998-5-27 60/086,944;US 1998-6-12 60/089,0581．一种车辆，该车辆具有乘客室和位于乘客室顶上的室顶，该车辆具有一个位于室顶下方的头顶内衬，该头顶内衬包括一热成型核层，该核层包含挤制的热塑性泡沫材料和可有可无的一层或多层相邻的基本上非发泡的热塑性塑料，该核层基本上没有热固性材料，该核层基本上耐流挂且能够基本上保持其形状。2．根据权利要求1的车辆，其中所述核层已将装饰层层压到其主要表面之一。3．根据权利要求2的车辆，其中所述装饰层选自毛毡层和织物层。4．根据权利要求1的车辆，其中所述核层基本上没有热固性或热塑性材料的纤维打毛层。5．根据权利要求1的车辆，其中所述核层基本上由挤制热塑性泡沫材料组成，所述头顶内衬还具有层压到所述核层的一个主要表面上的装饰层。6．根据权利要求1的车辆，其中所述核层基本上由挤制热塑性泡沫材料和一层或多层基本上非发泡热塑性塑料组成。7．根据权利要求1的车辆，其中所述泡沫材料在制造或热成型之前的密度为约16-160千克/立方米。8．根据权利要求1的车辆，其中所述泡沫材料在制造或热成型之前的密度为约16-80千克/立方米。9．根据权利要求1的车辆，其中所述热塑性塑料包含以丙烯聚合物材料总重为基础计大于50％重量的丙烯单体单元。10．根据权利要求1的车辆，其中所述热塑性塑料包含以丙烯聚合物材料总重为基础计约70％重量或更高的丙烯单体单元。11．根据权利要求1的车辆，其中所述泡沫材料是聚酯泡沫材料。12．根据权利要求1的车辆，其中所述泡沫材料是聚碳酸酯。13．根据权利要求1的车辆，其中所述泡沫材料是聚酰胺。14．根据权利要求1的车辆，其中所述泡沫材料的横截面厚度为1.5毫米或更高。15．根据权利要求1的车辆，其中所述泡沫材料的横截面厚度为3毫米或更高。16．根据权利要求1的车辆，其中所述泡沫材料由两个或多个层压片材制成。17．根据权利要求9的车辆，其中所述泡沫材料是合并线材构型的挤制泡沫材料。18．根据权利要求1的车辆，其中所述泡沫材料具有颗粒和/或纤维形式的填料。19．根据权利要求1的车辆，其中所述泡沫材料的横截面厚度为1.5毫米或更高，所述热塑性塑料包含以丙烯聚合物材料总重为基础计大于50％重量的丙烯单体单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：MH图西姆，MC科乃尔，L罗伦佐，CP克里斯坦森，WJ夏弗，KW苏，GV甘德，RL麦克吉，CP帕克，
申请(专利权)人：陶氏化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]