制造汽车车顶内衬的方法技术

用纤维增强的聚氨酯泡沫芯层制备车辆车顶内衬。由形成聚氨酯的组合物制备聚氨酯泡沫，使用水作为发泡剂，和使用具有高官能度和１００－１３０的平均羟基当量的多元醇或多元醇混合物。通过在出模后加热层压步骤之前容许更快的脱模和缩短的老化时间，选择多元醇使得循环时间减少。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及车辆如卡车和汽车的车顶内衬。
技术介绍
车顶内衬用于多种车辆的乘客室中。它们提供美观的外观，声音 和震动阻尼，和在某些情况下掺入能量吸收组分以减少在碰撞或其它 事故中受伤的危险。车顶内衬也可对车辆提供一定量的结构增强。为 了达到这些目的，在多种情况下车顶内衬包括结构聚合物泡沬组分。 在美国专利5,833,304， 6,204,209， 6,887,552和6,939,491 ，美国公开专 利申i青2004/0235376和2004/0235378,和WO公开2001/54949， 2002/04252， 2002/42119和2004/80710中描述了多种车顶内衬设计。WO 2002/04252描述了包括"氨基甲酸乙酯基体"的车顶内衬。该 氨基甲酸乙酯基体包括一层用聚氨酯泡沬浸渍的玻璃纤维。通过在玻 璃纤维层上喷涂形成泡沫的组合物形成该基体。将附加层应用在氨基 甲酸乙酯基体的每一边，然后将整个组件放入加热的塑模中，在其中 固化形成泡沫的组合物，并且多层粘合在一起。在WO 2002/04252中描述的制造方法可得到品质良好的车顶内 衬，但制造成本高于预期。生产速率是过高成本的主要原因。两个因 素在生产速率中扮演了重要的角色。其一是所谓的"脱模时间"，其指 聚氨酯泡沫制剂必须在塑模中固化以形成尺寸稳定的部件的时间。脱 模过快的部件通常表现出脱模后膨胀，并变得歪曲或不与车顶内衬的 其它组件或车辆的其它部件适配。在该方法中使用的聚氨酯泡沫制剂 通常要求90秒或更多的塑模中停留时间。第二个显著影响生产速率的因素为脱模后在组装至其它组件前必 须老化部件的时间。尤为关注的下游方法涉及热粘合层压步骤，其中 将外观表面粘合到复合材料。粘合层通常是在模塑步骤中粘合到部件 表面的粘合剂膜。如果层压歩骤在脱模后进行太快，聚氨酯泡沫倾向 于在层压步骤中脱气。这导致在粘合剂和聚氨酯泡沬的界面形成气泡， 以及部件变形。因此，在进行该层压步骤之前，通常必须将模制部件 保持2小时或更长时间。长的脱模时间限制了装置的生产量——因此，如果脱模时间可减 少，则需要更少的生产线。长的保持时间意味着必须储藏和盘存部件， 并向模塑步骤的顺序和后续的层压方法中引入复杂性(和相关的成 本)。由于这些原因，减少脱模时间和减少在本方法中所需的出模后保 持时间是所需的。在这样做的过程中，必须维持车顶内衬组件的其它 性能品质，包括其物理性质和完整性。
技术实现思路
本专利技术涉及包括下述的方法a) 将可发泡聚氨酯组合物应用在至少一种增强纤维的毡片上以形成浸渍的毡片，b) 在足以固化该聚氨酯组合物的高温下模塑该浸渍的毡片，以形成 模制、纤维增强的聚氨酯泡沬，和C)脱模该纤维增强的聚氨酯泡沫，其中该可发泡聚氨酯组合物包括多元醇或多元醇混合物、多异氰酸酯和约3.0至约5.5份水/100重量份多元醇，其中多元醇或多元醇混 合物具有平均3.8至约8个羟基/分子和约100至约135的羟基当量， 此外其中多异氰酸酯指数为90至130。在优选的具体实施方式中，将粘合剂膜应用至纤维增强的聚氨酯 泡沫的至少一个表面，并在后续的步骤中将纤维增强的聚氨酯泡沫热 粘合至外观表面。聚氨酯组合物的制造，特别是多元醇羟基当量和官能度的选择以 及使用高含量的水，在达到较快的脱模时间和减少的保持时间中是重要的。脱模时间通常从约卯秒减少至60秒的级别或更少。脱模时间 的减少大大增加了设备生产能力。进一步的好处在于在后续的热粘合 步骤中纤维增强的聚氨酯泡沬更不易脱气，因而更不易形成气泡或变 得扭曲。其主要的实践影响的可显著减少保持时间，从对常规体系的 约2小时低至20分钟或更少。这减少了盘存，储藏和顺序成本。在另一优选的具体实施方式中，聚氨酯组合物含有包括一种或多 种叔胺催化剂，但基本不含所谓的"发泡"催化剂的催化剂包，其中该" 发泡"催化剂在催化水与异氰酸酯基团的反应中是高活性的。已发现使 用该催化剂包可提供具有在本应用中特别有益的具有固化特性的聚氨 酯组合物。通过将形成聚氨酯的组合物应用于纤维毡片然后在塑模中固化该 形成聚氨酯的组合物以本专利技术的形成纤维增强的聚氨酯泡沫。最通常以连续方式将该形成聚氨酯的组合物应用于纤维毡片。最 通常以辊轧的商品形式提供纤维毡片，并通过一系列辊，传送带，拉幅框架(a tenter frame)或其它合适的设备加料至应用形成聚氨酯的组 合物的场所。应用该形成聚氨酯的组合物的方法不特别严格，前提是 组合物良好地渗透入毡片，特别是毡片的纤维之间。喷涂是优选的应 用该形成聚氨酯的组合物的方法。通常在约室温(例如，15-30°C)，略 高温度(如30-50。C)或略低温度(例如0-15。C)下，将形成聚氨酯的组合 物喷涂在纤维毡片上。当应用形成聚氨酯的组合物时，毡片适宜地在 0-50。C的温度。在应用该形成聚氨酯的组合物前，预加热该组件和/或 毡片至更高温度倾向于加速超过所需的固化反应。此外，在这个阶段如果需要可应用任选层。例如，可将增强网布 或其它增强层应用至聚氨酯-浸渍的毡片的任一边或两边。可再对层压 材料的任一边或两边应用各种类型的薄膜层。粘合剂膜是尤为关注的 一种。之前，这些最通常通过提供轧辊原料形式的层材料而应用，该 轧辊原料连续加料至制造过程。可以在将形成聚氨酯的组合物应用至 纤维毡片的同时，在其之前或紧随其后应用这些任选层。如WO 2002/04252图3和4所示的设备和工艺步骤非常适合用于 生产本专利技术的聚氨酯-浸渍的纤维毡片，虽然WO 2002/04252中描述的 产物包括对本专利技术仅任选(但优选)的外增强层。将浸渍的毡片(和其它任选层，如果有)放入塑膜中，其中固化该形 成聚氨酯的组合物并使组件成型为所需的形状。这合适在将形成聚氨 酯的组合物应用至纤维毡片之后尽快完成，以使组合物膨胀主要在塑 膜内发生。从应用形成聚氨酯的组合物到塑膜闭合的时间优选不大于30秒，更优选1至25秒，和还更优选5至20秒。塑模合适地包括在下成型(lower forming)的工具或冲模，其上安 置有浸渍的毡片，和在过程中的该点加入组件的任意任选的层。然后 在浸渍的毡片上闭合在上成型(upper forming)的工具或冲模。成型工 具一起定义了符合所得复合材料所需的形状和尺寸的内部空间。在固 化步骤中，对塑模施加足够的压力使其在形成聚氨酯的组合物膨胀的 时候保持闭合。可在插入浸渍的毡片之前应用脱模剂或其它方式以防 止聚氨酯粘合至塑模内表面。形成聚氨酯的组合物在塑模内固化和发泡以形成包含纤维毡片的 多孔聚氨酯。为促进固化，优选将塑模升至高温，尽管固化可以在室 温塑模中发生。塑模温度合适地在35至80°C范围内，优选在60至75。C 范围内。尤其优选的温度范围为70至75°C。当存在任选粘合剂聚合物 膜层时，进一歩通过结合粘合剂膜层的熔融温度来选择固化温度，以 使得粘合剂膜层在模塑过程中不熔化。粘合剂膜层可变得足够软以在 模塑步骤中成形。本专利技术的一个优点是聚氨酯组合物在塑模内迅速固化，导致短"脱 模时间"。脱模时间为在塑模闭合时间以及模制部件可脱模的最小时间 之间经过的时间。脱模时间为充分固化该形成聚氨酯的组合物以使得(1) 可将模制部件从塑模中移出和处理而不损失其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：　ａ）将可发泡聚氨酯组合物应用在至少一种增强纤维的毡片上以形成浸渍的毡片；　ｂ）在足以固化该聚氨酯组合物的高温下模塑该浸渍的毡片，以形成模制、纤维增强的聚氨酯泡沫，和　ｃ）脱模该纤维增强的聚氨酯泡沫，　其中该可发泡聚氨酯组合物包括多元醇或多元醇混合物、多异氰酸酯和约３．０至约５．５份水／１００重量份多元醇，其中多元醇或多元醇混合物具有平均３．８至约８个羟基／分子和约１００至约１３５的羟基当量，此外其中多异氰酸酯指数为９０至１３０。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SR伯克斯，RR甘博亚，RG麦克尼尔，KJ布拉顿，AEG托莱多，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]