[发明专利]机动车顶篷用部件

说明书

技术领域

本发明涉及可再循环的环境友好的汽车顶蓬(headliner)，所述汽车顶蓬含有通过整体膨胀成型基材和由功能型热塑性有机纤维构成的增强材料而形成的膨胀复合片材，所述基材包含由高熔点芯组分和低熔点壳组分组成的壳芯双组分纤维。本发明的汽车顶蓬显示了与在先汽车顶蓬相同的耐热性、尺寸稳定性和抗冲击性，除此之外，本发明的汽车顶蓬由于利用了具有优异的弹性和膨胀性的功能型热塑性有机纤维，因而与在先汽车顶蓬相比具有改善的吸声和隔热性能，由于使用了膨胀基材，因而具有优异的冲击吸收和弹性性能，由于使用了重为800g/m²～1600g/m²、厚为4mm～8mm的膨胀基质，因而具有优异的冲击吸收和弹性性能，此外，本发明的汽车顶蓬含有利用熔点差异连接在基质上的覆盖材料(无纺织物或布)，而不使用对人体有害的任何粘合剂，并且通过使用环境友好的可再循环材料替代在先的热固性树脂和无机纤维，使其在改善工作环境及维护人体健康方面具有有益的作用。

背景技术

通常而言，汽车顶蓬安装在汽车内顶上，以吸收来自外部的噪音并改善汽车的隔热性。

在先的汽车顶蓬具有三层结构，其中包括由聚酯无纺织物、PVC片材等构成的覆盖材料；由聚丙烯或聚乙烯泡沫构成的衬垫(cushion)材料；和由树脂毡、玻璃棉、纸板等构成的基材。

在这些在先的汽车顶蓬中，有一种是包含聚氨酯泡沫和玻璃纤维毡的组合并且具有聚丙烯板/聚丙烯泡沫板夹心结构的产品。

汽车顶蓬生产商将具有质感、可塑性和吸收冲击性能的辐射交联PP泡沫片用于面板层，由此开发和提供能够满足膨胀比为20、厚度为5mm、耐热性高于110℃、以及刚性、尺寸稳定性等性质的产品。具体说来，在每种材料的粘合剂层压体中主要使用的是EVA热熔膜，所述EVA热熔膜成本不高并且容易进行各种处理，但是PP基材料目前也已投入使用，由于PP基材料含有与主要材料相同的成分，因而具有良好的界面粘合性、耐热性和加工实用性，并可使可再循环性达到最大限度。为形成具有与利用辐射交联聚丙烯片的面板层材料相同的材料的衬垫层，人们也进行了努力的研究，以使再循环更加容易。此外，覆盖层材料的选择需要考虑诸如阻燃性和耐热性等物理性质和诸如光泽或颜色等视觉性质。

同时，汽车顶蓬的重要评价项目还有根据环境测试的变形性和尺寸稳定性。环境测试是通过模拟产品实际应用时的各种不良环境来评价材料变形特性的试验项目，也是通过估计材料在连续条件下的变形来估计材料的实际应用性的重要试验方法，所述连续条件例如可以是高于85℃的高温、低于-30℃的低温并且湿度为95％。

然而，由于通常用作有机纤维的聚丙烯(PP)、聚酰胺(尼龙)和聚酯(PET)的玻璃化转变温度都很低，为70℃～80℃，因此它们在作为工程材料方面的适用性非常有限。为了通过克服它们的低耐热性而使用这些有机纤维作为工程材料，主要采用通过使用碳纤维、玻璃纤维或无机纤维增强有机纤维或者通过加入有机/无机填料和热固性树脂等来改善有机纤维的耐热性的方法。

此外，使用作为常用材料的聚氨酯泡沫的汽车顶蓬具有良好的吸声性，但是存在耐候性差的问题，会导致使用寿命降低，例如长期使用后将发生褪色或泡沫单元破碎，并且由于使用粘合剂使其与诸如用于增加强度的玻璃纤维等其他材料相接合，因此难以进行再循环。其他问题包括层压不同材料而引起的重量增加，以及因使用含有有害成分的材料和使用热固性树脂而引起的在其生产过程中产生刺激性气味、粉尘和噪音。

发明内容

技术问题

本发明的研究旨在解决上述问题，本发明的目标是提供汽车顶蓬，所述汽车顶蓬通过利用具有单层结构的轻质材料的膨胀复合片材而具有与在先汽车顶蓬相同的耐热性、尺寸稳定性和抗冲击性，本发明的汽车顶蓬由于使用具有优异的弹性和膨胀性的功能型热塑性有机纤维，因而与在先汽车顶蓬相比具有改善的吸声和隔热性能，由于使用膨胀基材，因而具有优异的冲击吸收和弹性性能，此外，本发明的汽车顶蓬含有利用熔点差异连接在基质上的覆盖材料，而不使用对人体有害的任何粘合剂，并且由于使用环境友好的可再循环材料替代在先的热固性树脂和无机纤维，因而在改善工作环境及维护人体健康方面具有有益的作用。

技术方案

为实现上述目标，本发明提供了一种汽车顶蓬，所述汽车顶蓬含有通过整体膨胀成型基材和由功能型热塑性有机纤维构成的增强材料而形成的膨胀复合材料片，所述基材包含由高熔点芯组分和低熔点壳组分组成的壳芯双组分纤维。