RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 118 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:.12.04 029626.1 (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: 06.07.16 Europejski Biuletyn Patentowy 16/27 EP 118 B1 (13) (1) T3 Int.Cl. B32B 9/02 (06.01) B32B 9/04 (06.01) B32B /18 (06.01) B32B /24 (06.01) D06N 3/00 (06.01) B60R 13/02 (06.01) (4) Tytuł wynalazku: SKÓRZANY LUB SKÓROPODOBNY MATERIAŁ KOMPOZYTOWY () Pierwszeństwo:.01.04 DE 002381 (43) Zgłoszenie ogłoszono:.07.0 w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 0/29 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono:.11.16 Wiadomości Urzędu Patentowego 16/11 (73) Uprawniony z patentu: Zoeppritex-Verbundstoffe GmbH & Co. KG, Gerstetten-Heldenfingen, DE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP 118 T3 ERNST-WOLFGANG MONING, Langenau, DE ULRICH ZWISSLER, Gerstetten, DE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Marta Skrobot SULIMA GRABOWSKA SIERZPUTOWSKA BIURO PATENTÓW I ZNAKÓW TOWAROWYCH SP.J. Skr. poczt. 6 00-96 Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
SGS-832/VAL EP 1 118 B1 Opis 4 [0001] Wynalazek dotyczy skórzanego lub skóropodobnego materiału kompozytowego, który jest przeznaczony w szczególności do zastosowania w przemyśle samochodowym, a tu w szczególności jako materiał na tapicerkę do foteli pojazdów. Ponadto, wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania tego materiału i zastosowania materiału w przemyśle samochodowym, a w szczególności jako materiał na pokrycia do foteli pojazdów. [0002] W szczególności w przypadku wysokiej jakości samochodów osobowych w przemyśle samochodowym oferowane są coraz częściej fotele samochodowe, które są pokrywane skórą naturalną. W tym celu znane jest zastosowanie skóry, która na swojej odmięsnej lub tylnej stronie ma laminowaną warstwę z miękkiego tworzywa piankowego, która poprawia właściwości pokrycia i zwiększa komfort siedzenia. Tworzywem piankowym jest zazwyczaj poliuretanowe (PUR) miękkie tworzywo piankowe, zarówno na bazie eteru, jak i na bazie estru. Ze względu na przyczepne ( blokujące ) właściwości powierzchni miękkiego tworzywa piankowego skóra, która na swojej tylnej stronie jest powleczona tylko miękkim tworzywem piankowym, nie może być łatwo dalej przetwarzana na zwykłych maszynach do szycia. Dlatego też zewnętrzną powierzchnię warstwy miękkiego tworzywa piankowego, wyposaża się w laminowaną wstęgę tkaniny tekstylnej, która zwiększa śliskość tylnej strony tak utworzonego skórzanego materiału kompozytowego, tak że można go łatwo przetwarzać. Jednocześnie ta śliskość ma również znaczenie dla pokrycia siedzenia, gdyż pokrycie siedzenia może tym samym przesuwać się w stopniu koniecznym względem tapicerki w przypadku występującego w użyciu elastycznego odkształcenia. [0003] W praktyce często podczas wytwarzania objaśnionego skórzanego materiału kompozytowego na pokrycia siedzeń postępuje się w taki sposób, że warstwę poliuretanowego miękkiego tworzywa piankowego poddaje się na jednej powierzchni obróbce płomieniem w celu nadtopienia tworzywa piankowego, po czym w ciekłym wskutek działania ciepła tworzywie piankowym osadza się tkaninę tekstylną. Wadą tego sposobu jest to, że poliuretanowe tworzywo piankowe jest spalane, przez co uwalniane są szkodliwe emisje. Ponadto, tworzywo piankowe poddane tak zwanemu laminowaniu płomieniowemu ma tendencję do wyziewu substancji szkodliwych, zwanych również fogging, co oznacza, że emituje ono pewien przykry zapach. [0004] Z DE 198 4 7 A1 znana jest okładzina z naturalnej skóry do elementu wyposażenia wewnętrznego pojazdu, która ma leżącą na zewnątrz warstwę skóry, skierowaną do elementu wyposażenia wewnętrznego warstwę włókniny oraz leżącą między nimi warstwę ze szczelinowego tworzywa piankowego, która jest połączona z warstwą włókniny za pomocą laminowania płomieniowego. Ponadto z US-A 44494 znany jest sposób wytwarzania wyściełanych paneli wewnętrznych pokrycia pojazdów mechanicznych, samolotów i tym podobnych, w którym najpierw wytwarza się podłoże panelu, który ma rdzeń z nietkanych włókien tekstylnych, na których każdorazowo z obu powierzchni nanosi się warstwę tkanych lub nietkanych włókien syntetycznych, topliwych pod działaniem ciepła. Wykonana z warstw zewnętrznych i warstwy rdzeniowej struktura wielowarstwowa zostaje połączona przez igłowanie z zastosowaniem zwykłych technik igłowania. Na widoczną powierzchnię podłoża panelu nakłada się następnie przez laminowanie płomieniowe warstwę tworzywa piankowego, na której znajduje się dekoracyjna warstwa z dzianiny, wyrobu tkanego lub skóry naturalnej itp. Po wstępnym uformowaniu całość prasuje się w formie pod działaniem ciepła i ciśnienia. [000] Abstrahując od powyższego, podstawowy problem przy stosowaniu znanego skórzanego materiału kompozytowego z powłoką tekstylną na zewnętrznej powierzchni warstwy miękkiego tworzywa piankowego polega na tym, że materiał tekstylny
2 4 0 laminowany na zewnętrznej powierzchni warstwy tworzywa piankowego ma inną rozciągliwość niż warstwa skórzana materiału kompozytowego. Znajdujące się obecnie na rynku tworzywa tekstylne, które stosuje się do laminowania, nie mają wartości wydłużenia w kierunku wzdłużnym i poprzecznym, które są wymagane w stosowanych obecnie kształtach siedzeń i stosowanych do tego celu rodzajach skór. Przy zbyt małej w porównaniu ze skórą rozciągliwości warstwy materiału tekstylnego w materiale kompozytowym skóra zostaje ściśnięta, gdy laminowany skórą materiał kompozytowy zostanie zwinięty lub też tylko wygięty w stronę skóry. To ściśnięcie jest zauważalne w fotelu samochodowym w postaci fałd w powierzchni skóry. Ponieważ powłoka z tkaniny tekstylnej zewnętrznej powierzchni warstwy poliuretanowego miękkiego tworzywa piankowego wraz z tylną warstwą była niezbędna w celu uzyskania koniecznej do stosowania materiału kompozytowego śliskości, przy zakupie musiano się pogodzić ze związanymi z tym problemami powstawania fałd skóry przy rozciąganiu lub zginaniu. [0006] Celem wynalazku jest zatem zaradzenie tej sytuacji i stworzenie skórzanego lub skóropodobnego materiału kompozytowego, który ma na tylnej stronie skóry laminowaną warstwę miękkiego tworzywa piankowego, która na swojej zewnętrznej powierzchni jest poddana obróbce tak, że ma ona niezbędną do przetwarzania i wykorzystania, przykładowo w meblach tapicerowanych śliskość i równocześnie usuwa problemy powstawania fałd skóry przy rozciąganiu lub zginaniu. [0007] Aby osiągnąć ten cel, skórzany lub skóropodobny materiał ma według wynalazku na swojej tylnej stronie laminowaną warstwę z miękkiego tworzywa piankowego, która na swojej zewnętrznej powierzchni jest flokowana warstwą niepowiązanych ze sobą tekstylnych włókien staplowych, przy czym włókna staplowe są przyklejone do miękkiego tworzywa piankowego w dyskretnych oddalonych od siebie punktach kleju. [0008] Ponieważ tylna strona tak stworzonego nowego skórzanego materiału kompozytowego jest utworzona z materiału tekstylnego, który nie ma połączeń poprzecznych, takich, jakie dane są np. przez krzyżujące się systemy przędzy (osnowa i wątek) w tkaninie i są obecne również w dzianinie, system laminowany na skórzanym lub skóropodobnym materiale charakteryzuje się ekstremalnie dużą elastycznością, która kompensuje wszystkie występujące w praktyce różne promienie gięcia skóry tak, że powstawanie fałd jest wykluczone. Poszczególne włókna tekstylnej warstwy włókien staplowych są zamocowane na warstwie miękkiego tworzywa piankowego na poszczególnych punktach kleju, które co prawda znajdują się ściśle obok siebie lecz są niezależne od siebie, tak że dzięki luźnemu układowi niepowiązanych ze sobą włókien staplowych nie wprowadza się żadnej sztywności do całkowitej kompozycji systemu. Jednocześnie tekstylna warstwa włókien staplowych daje doskonałą śliskość tylnej stronie nowego skórzanego materiału kompozytowego na wszystkich tworzywach sztucznych, metalach, lakierach i materiałach na tapicerkę [0009] Jako włókna staplowe można stosować zarówno syntetyczne jak i naturalne włókna, jak też mieszaniny takich włókien, z których co najmniej część ma z góry określoną długość stapla i wstępnie dobrane miano włókna. Długość stapla i miano włókna są dopasowane do wymagań danego celu zastosowania materiału kompozytowego. [00] Miękkim tworzywem piankowym dla nowego materiału kompozytowego jest korzystnie poliuretanowe (PUR) miękkie tworzywo piankowe, które na zewnętrznej powierzchni warstwy może mieć otwarte i/albo zamknięte pory. Ale można wyobrazić sobie również inne syntetyczne tworzywa piankowe, przykładowo na bazie poliestrów. [0011] Jako skórę można stosować każdy dostatecznie elastyczny i rozciągliwy rodzaj skóry, niezależnie od każdorazowo zastosowanego procesu garbowania, przy czym korzystne są w szczególności takie rodzaje skóry, które są odpowiednie do wykorzystania jako materiał na pokrycie tapicerskie. Do materiałów skóropodobnych zaliczają się materiały, które charakteryzują się podobnymi właściwościami użytkowymi i
3 4 0 możliwościami zastosowania jak skóra naturalna. Mogą one być wytwarzane przykładowo z resztek lub odpadów skór i/albo występować w postaci w postaci sztucznej skóry. [0012] Opisany skórzany lub skóropodobny materiał kompozytowy, który na swojej tylnej stronie ma laminowaną warstwę z miękkiego tworzywa piankowego, która na swojej zewnętrznej powierzchni jest flokowana warstwą niepowiązanych ze sobą tekstylnych włókien staplowych, można wytwarzać według wynalazku sposobem, w którym tylną stronę skórzanego lub skóropodobnego materiału laminuje się warstwą z miękkiego tworzywa piankowego, która na zewnętrznej powierzchni odwróconej od skórzanego lub skóropodobnego materiału ma warstwę niepowiązanych ze sobą tekstylnych włókien staplowych, które naniesiono w poprzednim etapie sposobu. Warstwę miękkiego tworzywa piankowego flokuje się na jej zewnętrznej powierzchni tekstylnymi włóknami staplowymi, które przykleja się w nieciągłych, oddzielonych od siebie miejscach sklejania do miękkiego tworzywa piankowego. W tym celu, górną warstwę miękkiego tworzywa piankowego przeznaczoną do zaopatrzenia w warstwę włókien staplowych można spryskać klejem i następnie flokować. Po flokowaniu, warstwę miękkiego tworzywa piankowego na powierzchni odwróconej od jej flokowanej powierzchni można zaopatrzyć w środek klejący i następnie skleić ze skórzanym lub skóropodobnym materiałem. [0013] Opisany powyżej nowy skórzany materiał kompozytowy może być jako taki powszechnie stosowany, jednakże ze względu na swoje szczególne właściwości jest szczególnie odpowiedni do zastosowania w przemyśle samochodowym. Może on być tam stosowany do pokrywania części karoserii lub jako materiał na pokrycia siedzeń samochodowych. Te siedzenia są mianowicie narażone podczas użytkowania na szczególnie duże naprężenia, ponieważ kierowca lub pasażer obok kierowcy siedzi w takim siedzeniu w pozycji silnie wciśniętej, w której jest on obejmowany bocznie przez siedzenie i jednocześnie przymocowany pasami bezpieczeństwa. [0014] Dalsze postacie wynalazku wynikają z zastrzeżeń zależnych. [00] Figura przedstawia schematyczny widok przekroju skórzanego materiału kompozytowego według wynalazku. [0016] Schematyczny widok przekroju nowego skórzanego materiału kompozytowego ma górną czyli powierzchniową warstwę 1 ze skórzanego lub skóropodobnego materiału. Na jej odmięsnej czyli tylnej stronie laminowana jest warstwa 2 z miękkiego tworzywa piankowego, korzystnie z poliuretanowego (PUR) miękkiego tworzywa piankowego, z wstawioną warstwą 3 z termoplastycznego kleju. Na swojej zewnętrznej powierzchni odwróconej od warstwy 1 skórzanej warstwa 2 miękkiego tworzywa piankowego jest flokowana tekstylnymi włóknami staplowymi, które tworzą oznaczoną jako 4 stosunkowo cienką warstwę, która całkowicie osłania miękkie tworzywo piankowe. Włókna staplowe warstwy 4 włókien staplowych są połączone w obszarze warstwy kleju z miękkim tworzywem piankowym w taki sposób, że włókna staplowe nie są ze sobą połączone. [0017] Przy zginaniu lub rozciąganiu skórzanego materiału kompozytowego warstwa 2 miękkiego tworzywa piankowego może ściśle podążać za zmianami kształtu, takimi jak rozciąganie lub zginanie warstwy 1 ze skórzanego lub skóropodobnego materiału, nie będąc ograniczaną w jakikolwiek sposób przez naniesione na jej powierzchni zewnętrznej flokowanie w warstwie 4 włókien staplowych. Dzięki temu zapobiega się temu, że zginanie materiału kompozytowego prowadzi do powstawania fałd na stronie przedniej skórzanego lub skóropodobnego materiału warstwy 1. Jednocześnie flokowanie stwarza tekstylną powierzchnię na tylnej stronie materiału kompozytowego, która charakteryzuje się dobrą śliskością, tak że materiał może być przerabiany bez dalszej obróbki na maszynach do szycia i przy zastosowaniu jako materiał pokryciowy do mebli tapicerowanych, w szczególności siedzeń samochodowych ma wymaganą do tego celu śliskość. [0018] Miękkim tworzywem piankowym warstwy 2 jest, jak wspomniano, korzystnie, poliuretanowe miękkie tworzywo piankowe, zarówno na bazie eteru jak i na bazie estru.
4 4 0 Przetwarza się je zazwyczaj w postaci podzielonego z długiego bloku, nieskończenie klejonego materiału. Grubość może zmieniać się w zależności od zamierzonego zastosowania od około 1, mm do 0 mm lub więcej. Szerokość nie jest ograniczona w dół (chyba że przez czynniki ekonomiczne), górna granica jest określana przez szerokość wytwarzania materiału PUR miękkiego tworzywa piankowego, która obecnie wynosi maksymalnie około 2 cm. [0019] Włóknami staplowymi warstwy 4 włókien staplowych mogą być włókna syntetyczne, np. poliamid, poliester, kopoliamid, kopoliester, i inne. Lecz mogą to być również włókna naturalne, np. włókna z bawełny, wiskozy, celulozy i tym podobne. Możliwe są również mieszaniny takich włókien. [00] Włókna są cięte dla danego celu zastosowania na określoną długość stapla, również miano włókien jest odpowiednio zdefiniowane. [0021] Przedstawiony na figurze materiał kompozytowy może być wytwarzany w następujący sposób: W pierwszym etapie sposobu miękkie tworzywo piankowe tworzące warstwę 2 spryskuje się po jednej stronie klejem. Można stosować kleje na bazie rozpuszczalnika, jak też takie, które występują w postaci dyspersji wodnych. Z powodu ich niskiej toksyczności dla ludzi i środowiska naturalnego, bezrozpuszczalnikowe kleje stały się bardziej akceptowane w ostatnich latach. Po spryskaniu klej wymaga pewnego czasu otwartego, aby naniesione włókna staplowe, które na koniec będą stanowić powierzchnię, miały czas wniknąć częściowo w matrycę kleju i tam wytworzyć chemiczne i/albo mechaniczne połączenie z klejem. Dzięki temu, że klej natryskuje się na miękkie tworzywo piankowe, zapewnia się, że włókna staplowe w poszczególnych punktach kleju, które są bardzo blisko siebie, ale jednocześnie są niezależnie od siebie zakotwiczone na miękkim tworzywie piankowym, tak że dzięki swojemu luźnemu niepołączonemu ze sobą układowi nie powodują sztywności w całkowitej kompozycji systemu. [0022] Alternatywnie klej można oczywiście nanosić również innym celowym sposobem, np. za pomocą wałków lub rakli. Należy tylko unikać, żeby klej nie tworzył ciągłej, bardziej lub mniej sztywnej lub mało rozciągliwej warstwy, która wpływała by na plastyczność lub rozciągliwość materiału kompozytowego. [0023] W drugim etapie sposobu po spryskaniu tworzywa piankowego klejem nanosi się ładunek elektryczny na powierzchnię wykazującego pewną przewodność kleju. Następnie, włókna mające pewną zdolność naładowania się nakłada się w polu elektrycznym na miękkie tworzywo piankowe, przy czym są one tak przyspieszane w polu elektrycznym, że zostają one nieco wstrzelone w klej, przy czym zapobiega się sklejaniu się włókien. Przed uderzeniem włókna staplowe lecą przez siatkę kierującą, tak że w postaci zorientowanej w kierunku wzdłużnym uderzają w elektrycznie naładowaną powierzchnię klejącą i zakotwiczają się jednym końcem w masie kleju. Zasadniczo sposób może być też prowadzony tak, że włókna są zorientowane względem powierzchni tworzywa piankowego pod określonym kątem mniejszym niż 90. [0024] Elektrostatyczne sposoby flokowania i urządzenia do flokowania są jako takie znane (por. np. Einführung in die Kunststoffverarbeitung - Prof. Dr.-Inż. Georg Menges Karl Hanser Verlag Monachium-Wiedeń 197). Aby wymienić tylko kilka zastosowań są one wykorzystywane do optycznego udoskonalenia powierzchni z tworzyw sztucznych (np. długopisy w opakowaniu z widoczną zawartością), do optycznego udoskonalenia opakowań z tworzywa piankowego (np. szkatułki na biżuterię) i do uzyskania specjalnych, zwłaszcza tanich efektów powierzchniowych. [00] Na odwróconą od powierzchni flokowanej górną powierzchnię warstwy 3 miękkiego tworzywa piankowego może być naniesiony w kolejnym etapie sposobu środek klejący, który wykonany jest w szczególności z termoplastycznego kleju, który nanosi się zarówno przez rozsypywanie w postaci proszku lub spiekanie albo za pomocą sposobów z
wykorzystaniem dysz, wałków lub rakli. Można również zastosować folie klejące, siatki klejące i wiele innych znanych systemów klejących. Na systemie klejącym tworzącym warstwę 3 kleju laminuje się ostatecznie skórzany lub skóropodobny materiał 1. Zastrzeżenia patentowe 1. Skórzany lub skóropodobny materiał kompozytowy, który na swojej tylnej stronie ma laminowaną warstwę z miękkiego tworzywa piankowego, która na swojej zewnętrznej powierzchni jest flokowana warstwą niepowiązanych ze sobą tekstylnych włókien staplowych, przy czym włókna staplowe są przyklejone do miękkiego tworzywa piankowego w nieciągłych, oddzielonych od siebie miejscach sklejania. 2. Materiał kompozytowy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że włókna staplowe są zasadniczo równo zorientowane. 3. Materiał kompozytowy według jednego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że co najmniej część włókien staplowych ma z góry określoną długość stapla. 4. Materiał kompozytowy według jednego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że włóknami staplowymi są włókna naturalne.. Materiał kompozytowy według jednego z poprzednich 1 do 3, znamienny tym, że włóknami staplowymi są włókna syntetyczne. 6. Materiał kompozytowy według jednego z zastrzeżeń 4 i, znamienny tym, że warstwa włókien staplowych zawiera włókna naturalne i syntetyczne. 7. Materiał kompozytowy według jednego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że miękki piankowy materiał wykonany jest z poliuretanu (PUR). 8. Sposób wytwarzania materiału kompozytowego, w którym warstwę miękkiej pianki na jednej z jej zewnętrznych powierzchni flokuje się warstwą niepowiązanych ze sobą tekstylnych włókien staplowych, przy czym włókna staplowe przykleja się w nieciągłych, oddzielonych od siebie miejscach sklejania do miękkiego tworzywa piankowego i w którym poddaną tak flokowaniu warstwę miękkiego tworzywa piankowego laminuje się następnie na tylnej stronie skórzanego lub skóropodobnego materiału tak, że jej powierzchnia zewnętrzna pokryta przez flokowanie jest odwrócona od skóry lub skóropodobnego materiału. 9. Sposób według zastrzeżenia 8, w którym górną powierzchnię miękkiego tworzywa piankowego, przeznaczoną do zaopatrzenia w warstwę włókien staplowych, spryskuje się klejem i następnie flokuje.. Sposób według zastrzeżenia 8 albo 9, w którym po flokowaniu warstwę miękkiego tworzywa piankowego na powierzchni odwróconej od jej flokowanej powierzchni zaopatruje się w środek klejący i następnie skleja ze skórzanym lub skóropodobnym materiałem. 11. Zastosowanie skóry lub materiału skóropodobnego według jednego z zastrzeżeń 1 do 8 do 8 jako materiału na pokrycia mebli tapicerowanych, w szczególności siedzeń samochodowych. Uprawniony: Zoeppritex-Verbundstoffe Gmbh & Co. KG Pełnomocnik: mgr inż. Marta Skrobot Rzecznik patentowy
6