本发明专利技术揭露了一种制造耐磨损复合材料的方法。该方法包括如下步骤：提供含纤维的板，其含有分特数低于６．６的高密度的相对较短的人造短纤维；针刺该人造短纤维层并涂布含粘合剂的层；然后对复合材料加热加压，从而在复合材料上形成薄的固化耐磨损背面层。优选地，该粘合剂层在植针步骤期间被植入的纤维穿过，且产品在固化步骤前发生２０－５０％的表面收缩。另外，固化层也可经磨损或穿孔以形成微孔，其可透过气体并能在中低压力下留住液体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于耐磨损应用中的针刺的树脂增强的纤维板的制造方法，这 些应用包括但不限于鞋类，旅行包，座罩，和地板或墙面覆盖物。
技术介绍
已知将各种纺织，针织或无纺织物与塑料板或树脂层结合或用树脂对它们 进行浸渍来形成主要用于加热成形和模塑过程中的复合板。例如，Zafiroglu的 美国专利号5，075,142和日本已公开专利申请63-111050和63-162238就公开了 这样的复合板。Miyagawa等人的美国专利号4,298,643公开了一种具露出绒头 层(pile layer)的特殊织物，该织物的背面粘结或层压到一热塑性板上。然而， 这种复合板不适用于某些耐磨损的物品，例如运动鞋的构件、旅行包的边角和 表面层、保护性工作服、某些耐用的袋子等。毛绒织物，例如天鹅绒、丝绒、毛圈织物、长毛绒织物、簇状织物等，均具有一层纤维通常垂直于织物表面的表面层。在Zafiroglu的美国专利号4,773,238和4,876,128中公开了某些缝编粘结的织物，这种织物中的含纤维的层通过附着在纤维层上的弹性线而收缩和弯曲，从而形成一层毛绒状纤维。针 刺纤维另外为人所知的一面是针迫使纤维进入至与板正交的方向。 一些这样的毛绒状纤维中被混入复合板中。例如，粗毛地毯纤维是经针刺进入毡中并通过 涂布于它们背面的粘合剂固定住，被用作箱子衬里，低成本的地面覆盖物和其 他类似用途。使用时涂布了粘合剂的背面朝下，而上表面用作与地毯类似的表面。在另一例中，涂布的表面在使用时面朝上而作为耐磨损面..曰本已公开专利申请64-85614和64-85615公开了一种地毪，其包括一高度为8 mm,毛绒 纤维浓度为0.08g/ci^的簇状-单纤丝毛绒，其上喷洒有橡胶树脂。这种毛绒纤 维和树脂的组合包括约38总量％的树脂，且平均密度仅为0.13 g/cm3。在此后 的现有技术中发现，为获得高的耐磨损性，需要较高的纤维密度，较高的单位 体积内的树脂重量，以及较高的耐平面和压缩变形性。Zafiroglu的名称为"Abrasion-Resistant Composite Sheet"的美国专利号 6,063,473公开了用树脂固定的更稳定和相对较薄的毛绒或类似毛绒的织物来 制成耐磨损的复合板。该板包括一上层外表面、 一下层表面、以及位于上下表 面之间且基本与它们平行的一平面纤维网络。该复合板进一步包括通圈的形式 结穿过平面纤维网络并通常从平面纤维网络垂直延伸到上复合板的层外表面上 的毛绒状纤维，以及将该毛绒状纤维固定在通常与平面纤维网络垂直位置的树 脂。该树脂从上层外表面延伸穿过毛绒状纤维层到至少约0.5mm深处，且更优 选地是贯穿整个复合材料。该复合材料具有的平面拉伸率不超过25%，且垂直 压缩率不超过25%。一般而言，复合板包括占复合材料总重量的30-90%的树脂， 优选至少为50%，最优选至少为70%。通常，复合板显示出的40-粒度的威士 伯(Wyzenbeek)磨损磨耗每1000次循环不超过50微米。该复合板相对较昂 贵且硬，这是由于为稳定纤维在表面层内的垂直取向而需要在相对较厚的层内 具有相对较高的树脂密度以及限制板的拉伸性和压缩性所致。美国已公开专利申请2004/0191470 Al (序列号为10/403,208)，公开了 一 种纤维产品，其中成网状的纤维置于正交于网平面内的毛绒状结构，且其中的 网含有均勻分布的低熔点树脂或粘合剂，它们可以"原位"被活化。树脂可以 是粘合剂纤维，共纺丝低熔点/高熔点纤维，或粉末形式的树脂。通过加热加压在毛绒状表面形成了一层致密化的富树脂-纤维的皮层，而板的下部相互粘结在 一起。该项技术对'473专利的改进之处在于将耐磨损性，柔软性和可模塑性结 合在一起。然而，仍需要一种复合材料，其能将粘合剂或树脂集中于耐磨损表面以获得最佳的柔软度和成本，且可形成更厚的或多层结构从而在提供除耐磨损性外 还可提供其他功能特性，如衬垫、舒适、流体吸收、水分转移等。
技术实现思路
本专利技术的制造复合材料的方法包括在人造短纤维网的背面形成耐磨损、表 面加固的纤维/树脂层，釆用单元面积高的针入度数针刺穿过最好是粘合剂层或 低熔点树脂层，或穿过含粘合剂或低熔点树脂的层。或者，树脂或粘合剂也可 在植针后涂布。然后对背面进行固化或对其进行加压和加热处理。网中纤维的 熔点要显著高于树脂的熔点，所以在固化或处理后，纤维保持与树脂截然不同 的形式，且保留了它们的物理性质。在固化的背面薄层内的纤维的取向基本上 是在与板呈正交的方向。人造短纤维网优选含有至少部分的低平均丹尼尔数和/ 或小的平均切割长度的纤维。针刺的粘合剂层优选为可收缩的，且复合材料优 选至少在一个方向可收缩至少20%以增加在与板正交方向取向的纤维的密度。树脂基本上限于0.5mm的深度。板的其余部分保持基本上无表面树脂或粘合剂。 应当理解的是前面的综合性描述和以下的详细描述仅为示例性的描述，它们 仅为要求保护的本专利技术提供进一步的解释。附图说明以下附图构成说明书的一部分，应当结合附图阅读说明书，其中使用相同 的标记数字表示各种视图中的相同部件图1是位于具有收缩性优选为粘合剂层之上的无纺面层的横截面示意图； 图2是图1中的层经针刺后的横截面示意图； 图3是图2中的复合材料在经收缩后的横截面示意图； 图4是图3中的复合材料和示例性的加热压力机的横截面示意图； 图5是图3中的复合材料在其底部受热受压后的横截面示意图； 图6是图5的复合材料经过磨砂而在复合材料中产生微孔的横截面示意图 (未按比例显示)；图7-10是根据本专利技术的另一复合材料的横截面示意图；以及 图11-13是根据本专利技术的又一复合材料的横截面示意图。具体实施例方式针刺技术在母案申请号10/611,769的一种实施方式中进行了全面的描述， 其中耐用柔软的上层织物表面是通过针刺人造短纤维网以从暴露的上表面中生 成悬附的单个纤维"腿"，并将其固定于在相反背面的一层粘合剂或低熔点树脂 中而获得的。在母案的一种优选实施方式中，粘合剂或低熔点树脂釆取的是被 针刺的"腿"穿过的板的形式。专利技术者已确定出，如果针刺的复合材料的背面或与针进入的相反侧通过加 热和加压而固化，则将获得一层耐磨损的薄固化层，其耐磨损性能与在共同申 请案'238中讨论的复合材料顶侧上的"致密层"类似。然而，与'238申请中 揭露的复合材料不同的是，本专利技术的复合材料的其余部分基本上不含粘合剂。 当纤维腿是用含高支数(high count of)较细较短人造短纤维的人造短纤维网形 成，且当最终产品的针入度数超过40/cr^时，耐磨损性出奇地高。不管远离薄 致密层的源于针刺的粘合剂/树脂层但不含树脂或粘合剂的上层的厚度如何，复 合材料仍保持相对柔韧性和柔顺性。此外，如果针刺的复合材料发生收缩，则穿透树脂或粘合剂层的单位面积 的纤维腿的密度，以及复合材料的耐磨损性可得到进一步改善。再有，当植针 是分步进行，在每一步加入不同的细而短的人造短纤维层时，则单位面积向下 延伸的纤维腿的密度和复合材料背面的耐磨损性将得到进一步提高。并且，最好表面层纤维的熔点比粘合剂的熔点高约10°C至约30。C,这样 在固化阶段，纤维不会熔化而保持它们的物理性能。植针过程使纤维腿处于基 本与复合材本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种形成耐磨损复合材料的方法，包括以下步骤： ａ．提供至少含纤维的层，其含有分特数约为６．６或更低的人造短纤维； ｂ．向含纤维的层提供粘合剂，其中人造短纤维的熔点高于树脂的熔点； ｃ．针刺各含纤维的层；以及 ｄ．从针进入的相反侧对复合材料加热、加压，以形成薄的固化背面层，其中所述纤维末端的数目至少为约２，０００／ｃｍ↑［２］，针入度密度大于约４０针入度／ｃｍ↑［２］，且使用８０－粒度磨砂纸时的固化层的威士伯耐磨损度高于约２，０００次循环。
【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：迪米特利杰弗罗格鲁，
申请(专利权)人：DZS有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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