专利汇可以提供新的复合材料、它们的制造方法及其应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且新的 复合材料 、它们的制造方法及其应用。本 发明 涉及新的复合材料的制造,特别是适合用作内部结构中的材料,用于衬里、结构和用于制造家具和类似产品的复合材料,以及制造复合材料的方法,该方法包括下列步骤:a)提供载体,b)在载体的至少一个表面上施加织物表面结构,织物表面结构含有至少一种处于B级状态的 粘合剂 、并含有至少一种功能材料,c)将根据步骤b)获得的结构在压 力 和热的作用下进行 层压 ,以便以B级状态存在的粘合剂接受其最终的硬化,d)可选地施加至少一层另外的保护层并干燥。,下面是新的复合材料、它们的制造方法及其应用专利的具体信息内容。
1.制造复合材料的方法,包括下列步骤:
a)提供载体,
b)在载体的至少一个表面上施加织物表面结构,织物表面结构含 有至少一种处于B级状态的粘合剂、并含有至少一种功能材料,
c)将根据步骤b)获得的结构在压力和热的作用下进行层压,以便 以B级状态存在的粘合剂接受其最终的硬化,
d)可选地施加至少一层另外的保护层并干燥。
2.权利要求1的方法,其特征在于在步骤a)中不提供载体,而是 形成载体。
3.权利要求1或2的方法,其特征在于载体是木质材料、纸、软 木、纸板、矿物板和/或蜂窝状物。
4.权利要求3的方法,其特征在于所述木质材料为板形的或长形 刨花形的木质材料。
5.权利要求4的方法,其特征在于所述木质材料为胶合板或层压 板,木花材料,优选刨花板和OSB(定向结构刨花板),木纤维材料, 优选多孔木纤维板、开口扩散木纤维板、硬(高密度)木纤维板(HDF) 和中密度木纤维板(MDF),以及Arboform。
6.权利要求3的方法,其特征在于所述纸和纸板是基于如下物质 的材料,所述物质为天然的、合成的、矿物的或陶瓷的纤维或者这些 纤维类型的混合物。
7.权利要求3的方法,其特征在于所述矿物板是在两个侧面都具 有纸板涂层的板,尤其是石膏纤维板、陶瓷纤维板、水泥板或石灰板, 其任选用天然的和/或合成的纤维增强,其中所述天然的和/或合成的纤 维还可以包括矿物的和/或陶瓷的纤维。
8.权利要求1到7任一项的方法,其特征在于所述织物表面结构 是织物、敷设物、编织物、针织物和/或无纺织物。
9.权利要求1到8任一项的方法,其特征在于织物表面结构还可 以具有纤维、线或长纤维的加固。
10.权利要求9的方法,其特征在于加固线是基于玻璃、聚酯、 碳或金属的多股长纤维或粗纱,并优选以存在于织物表面结构中的形 式或作为平行的线层存在。
11.权利要求10的方法,其特征在于加固线以织物、衬垫、针织 布、针织品或作为无纺布的形式使用。
12.权利要求1到11任一项的方法,其特征在于所述织物表面结 构是由天然纤维和/或合成或天然的聚合物的纤维、陶瓷纤维、矿物纤 维或玻璃纤维形成的,其中这些纤维还可以以混合物的形式使用。
13.权利要求1到11任一项的方法,其特征在于所述织物表面结 构是长纤维和/或人造短纤维的矿物纤维无纺布。
14.权利要求13的方法,其特征在于人造短纤维的平均长度在5 到120mm之间。
15.权利要求13或14的方法,其特征在于所述矿物纤维的平均 纤维直径为5至30μm。
16.权利要求1到11任一项的方法,其特征在于所述织物表面结 构为长纤维和/或人造短纤维的玻璃纤维无纺织物。
17.权利要求16的方法,其特征在于所述人造短纤维的平均长度 为5至120mm。
18.权利要求16或17的方法,其特征在于所述玻璃纤维的平均 直径为5至30μm。
19.权利要求16的方法,其特征在于所述玻璃纤维无纺织物包含 玻璃微纤维,该玻璃微纤维的平均直径为0.1至5μm。
20.权利要求16到19任一项的方法,其特征在于所述玻璃纤维 无纺织物具有的每单位面积重量为15至500g/m2,其中这些数据涉及 没有粘结剂的表面结构。
21.权利要求16到20任一项的方法,其特征在于所述玻璃纤维 无纺织物是通过干法或湿法成网法制造的。
22.权利要求1到21任一项的方法,其特征在于所述织物表面结 构具有合成聚合物的纤维。
23.权利要求22的方法,其特征在于所述织物表面结构包含无纺 织物,特别是纺粘的无纺织物。
24.权利要求23的方法,其特征在于所述纺粘的无纺织物还包含 人造短纤维,优选具有单独纤度在1至16分特之间和/或短纤维长度在 1至100mm之间的人造短纤维。
25.权利要求22的方法,其特征在于所述无纺织物包含如下物质 的纤维,所述物质为聚酰胺、聚己内酰胺、芳香性或部分芳香性的聚 酰胺(“芳族聚酰胺”)、脂肪族聚酰胺、部分芳香性或完全芳香性 的聚酯、聚苯硫醚(PPS)、具有醚和酮基团的聚合物、聚烯烃、纤维 素或聚苯并咪唑。
26.权利要求1到25任一项的方法,其特征在于所述织物表面结 构包括天然纤维。
27.权利要求1到13任一项的方法,其特征在于所述织物表面结 构具有纤维素纤维,优选形式为具有平均长度为1至25mm的人造短 纤维的纤维素纤维。
28.权利要求1的方法,其特征在于所述B-阶段粘结剂仍然可以 例如通过热后处理而经历最终硬化。
29.权利要求28的方法,其特征在于B级粘合剂作为泡沫施加, 优选通过旋转喷头,其中后者可选地含有功能性材料。
30.权利要求28的方法,其特征在于所述粘结剂为基于糠醇甲醛、 苯酚甲醛、三聚氰胺甲醛、尿素甲醛和它们的混合物的粘结剂。
31.权利要求1的方法,其特征在于功能性材料是阻燃剂、用于 静电电荷放电的材料、用于屏蔽电磁射线的材料、有机或无机色素特 别是有色色素、能够增加对磨损和/或滑动的抗性的材料、或装饰层。
32.权利要求31的方法,其特征在于防火剂是无机防火剂、有机 磷防火剂、基于氮的防火剂或膨胀防火剂。
33.权利要求31的方法,其特征在于抗静电剂和用于屏蔽电磁射 线的材料是具有导电性的颗粒。
34.权利要求31的方法,其特征在于无机或有机色素是颗粒性材 料,优选为CaCO3、滑石、石膏或硅土。
35.权利要求31的方法,其特征在于功能性材料是抗滑动包层和 /或具有增加的磨损保护性的包层。
36.权利要求35的方法,其特征在于抗滑动包层包括SiC和/或 SiO2颗粒,优选的颗粒尺寸在2到5mm之间。
37.权利要求35的方法,其特征在于具有增加的磨损保护性的包 层包含颗粒尺寸小于1mm的SiC和/或SiO2颗粒。
38.权利要求31的方法,其特征在于装饰层是镶饰、具有漆木纹 的箔片、覆盖纸、软木、装饰纸、HPL(高压层压板)、CPL(连续压 力层压板)、或纸片和/或塑料片。
39.权利要求38的方法,其特征在于HPL′s和CPL′s是装饰性半 成品,包含含有B级粘合剂的至少一个织物表面结构,优选为含有至 少一个功能层的无纺布。
40.权利要求1到39任一项的方法,其特征在于步骤c)中的层压 通过不连续的或连续的压制或通过碾压进行。
41.权利要求1到40任一项的方法,其特征在于步骤d)中保护层 通过压力、喷洒、喷漆技术来进行施加,优选通过旋转喷头。
42.制造半成品的方法,包括:
a)提供载体,
b)在载体的至少一个表面上施加织物表面结构,其中织物表面结 构含有至少一种处于B级状态的粘合剂,并且其中织物表面结构在提 供有B级粘合剂之前进行了加固,
c)将根据步骤b)获得的结构在压力和热的作用下进行层压,以便 以B级状态存在的粘合剂接受其最终的硬化。
43.权利要求42的方法,其特征在于在步骤b)中或之后施加至少 一种功能性材料。
44.权利要求42的方法,其特征在于在步骤c)之后施加至少一种 保护层并进行干燥。
45.权利要求1的方法,其特征在于在步骤b)中不存在功能性材 料,它在步骤b)之后的独立的步骤中施加,优选紧接在步骤b)之后, 并且可选地进行进一步的层压,以固定独立施加的功能性材料。
46.复合材料,含有:
a)载体,
b)施加在载体的两个侧面中的至少一个上的至少一个织物表面 结构,所述表面结构含有至少一种最终硬化的B级粘合剂,
c)施加在提供有B级粘合剂的织物表面结构的顶部或导入到织物 表面结构中的至少一种功能性材料,以及
d)施加在功能性材料上的可选的其它保护层。
47.权利要求46的复合材料,其特征在于织物表面结构具有额外 的加固。
48.权利要求46或47的复合材料,其特征在于载体在权利要求2 到7中定义。
49.权利要求46或47的复合材料,其特征在于织物表面结构在 权利要求8到27中定义。
50.权利要求46或47的复合材料,其特征在于B级粘合剂在权 利要求28到30中定义。
51.权利要求46或47的复合材料,其特征在于功能性材料包括 阻燃剂、用于静电电荷放电的材料、用于屏蔽电磁射线的材料、有机 或无机颜料、或装饰层。
52.权利要求51的复合材料,其特征在于功能性材料在权利要求 31到39中进一步定义。
53.权利要求46或47的复合材料,其特征在于功能性材料以施 加在织物表面结构远离载体的侧面上的B级粘合剂中的独立的层的形 式存在,或者也可以完全或部分穿透织物表面结构。
54.半成品,包括:
a)载体,以及
b)施加在载体的两个侧面中的至少一个上的至少一个织物表面 结构,该织物表面结构含有至少一种处于B级状态的粘合剂,其中织 物表面结构具有额外的加固。
55.权利要求54的半成品,其特征在于载体在权利要求2到7中 定义。
56.权利要求54的半成品,其特征在于织物表面结构在权利要求 8到27中定义。
57.权利要求54的半成品,其特征在于B级粘合剂在权利要求28 到30中定义。
58.权利要求54的半成品,其特征在于额外的加固通过热塑性和 /或化学粘合剂进行,优选为化学粘合剂。
59.权利要求54的半成品,其特征在于额外的加固通过物理针刺 方法、特别是水力针刺,和/或压力的作用、优选为压延或压制来进行。
60.含有至少一个织物表面结构的半成品,其中含有至少一种处 于B级状态的粘合剂,并且织物表面结构具有额外的加固。
61.权利要求60的半成品,其特征在于织物表面结构被定义在权 利要求8到27中。
62.权利要求60的半成品,其特征在于B级粘合剂被定义在权利 要求28到27中。
63.权利要求60的半成品,其特征在于额外的加固通过热塑性和 /或化学粘合剂进行,优选为化学粘合剂。
64.权利要求54的半成品,其特征在于额外的加固通过物理针刺 方法、特别是水力针刺,和/或压力的作用、优选为压延或压制来进行。
65.装饰性半成品、特别是CPL和HPL,包含含有B级粘合剂的 至少一个织物表面结构,优选为含有至少一个装饰物作为功能层以及 可选的其它功能性材料的无纺布。
66.权利要求65的装饰性半成品,其特征在于织物表面结构、优 选为无纺布,具有额外的加固。
67.权利要求65或67的装饰性半成品,其特征在于它们含有至 少一种载体。
68.权利要求65或66的装饰性半成品,其特征在于它们含有1 到25层之间的织物表面结构。
69.权利要求65或66的装饰性半成品,其特征在于它们还含有 若干层用蜜胺、MUF或苯酚B级粘合剂浸渍的牛皮纸。
70.权利要求65或66的装饰性半成品,其特征在于至少一个功 能层是装饰层。
71.使用权利要求46到53的复合材料作为建筑材料,特别是用 于家具、墙壁、天花板和地板的覆盖层。
72.含有权利要求46到53的复合材料的家具、墙壁、天花板和 地板的覆盖层。
73.使用权利要求54到64中定义的半成品,用于制造权利要求 65到70中的装饰性半成品,或用于制造权利要求46到53中的复合材 料。
复合材料正越来越多地代替传统的建筑材料用作结构材料,它们 必须适应于各种各样的应用。因此,一方面需要足够的机械稳定性, 另一方面,良好的工作性能和低的重量也是必需的。因此,对于改进 现有的复合材料,从来不缺少尝试。
因此,将从粉碎的木材和使用粘合剂而制造的木质材料与其它此 类材料相混合,已经为人所知。就此而言,两种材料通常被层压并形 成复合材料。材料的选择和组合可以改善机械性能,同时还可以实现 例如重量的减轻。
通过“B”级粘合剂强化的基于木质材料和无纺布的复合材料可以 从WO2006/031522中了解到。基质无纺布可以从例如US-A-5,837,620、 US-A-303,207和US-A-6,331,339中了解到。引用的出版物以普遍的方 式公开了可以将其它添加剂加入到粘合剂和/或无纺布中,但是没有给 出更详细的数据。
因此,存在着在应用技术性质和制造工艺方面对已知产品进行最 适化的任务。
本发明的主题内容是制造复合材料的方法,包括下列步骤:
a)提供载体,
b)在载体的至少一个表面上施加织物表面结构,织物表面结构含 有至少一种处于B级状态的粘合剂、并含有至少一种功能材料,
c)将根据步骤b)获得的结构在压力和热的作用下进行层压,以便 以B级状态存在的粘合剂接受其最终的硬化,
d)可选地施加至少一层另外的保护层并干燥。
在步骤a)中使用的载体优选为木质材料、纸、软木、纸板、矿物 板和/或所谓的蜂窝状物。蜂窝状物是具有三维增强结构的结构部件, 由于它们的结构(蜜蜂蜂巢结构),使得它们有可能具有非同寻常的 稳定性和强度,并同时具有低的重量。这样的蜂窝状物在许多应用领 域中已经使用了一段时间,其中也包括作为结构区域或家具中板型元 件的内部加固。
木质材料是通过在热压过程中将不同的木制颗粒形式与天然的和 /或合成的粘合剂进行混合而制造的板型的或长形刨花形的木质材料。 在本发明中使用的木质材料优选包含胶合板或层压板,木屑材料特别 是刨花板和OSB(定向刨花板),木纤维材料特别是多孔木纤维板、 开口扩散木纤维板、硬质(高密度)木纤维板(HDF)和中密度木纤 维板(MDF),以及Arboform。Arboform是木质素和其它木制成分的 可热塑性工作的材料。
纸优选为基于天然的、合成的、无机的或陶瓷纤维、或这些纤维 类型的混合物的纸。
纸板优选为基于天然的和/或合成的纤维、也包含无机的和/或陶瓷 纤维以及这些纤维类型的混合物的纸板。
所述矿物板优选为市售的矿物纸板,其在两侧均具有纸板涂层, 石膏纤维板、陶瓷纤维板、水泥板或石灰板。可选地,板可以用天然 的和/或合成的纤维加固,其中这些纤维也可以包含无机的和/或陶瓷纤 维。加固纤维可以以长纤维、微丝的形式或作为人造短纤维存在。
除了描述的材料之外,载体也可以由软木或其它植物材料构成。
复合材料中包含的载体的每单位面积的重量,随着最终的应用而 变化,没有任何具体的限制。
在步骤b)中使用的织物表面结构是所有由纤维制成的结构,织物 表面是从纤维通过表面形成技术产生的。
被提供有B级粘合剂的织物表面结构,基本上也可以不与粘合剂、 特别是化学粘合剂一起使用。但是,为了确保表面结构在进一步的工 作中所需的强度,可以引入粘合剂和/或可以使用已知的针刺方法。除 了例如通过压延或针刺的机械加固的可能性之外,在这里还特别值得 一提的是水力针刺法。化学的和/或热塑性粘合剂适合用作粘合剂。
但是,被提供有B级粘合剂的织物表面结构优选情况下用化学粘 合剂预先加固。使用的粘合剂可以是相同的或不同的,但是必须选自 与B级粘合剂相容的粘合剂系统。附加的粘合剂成分最多为25%重量 比,优选为10%重量比或以下;最小含量为0.5%重量比,优选最小为 1%重量比。
形成纤维的材料优选为天然纤维和/或合成的或天然的聚合物的 纤维、陶瓷纤维、无机物纤维或玻璃纤维,也可以以混合物的形式使 用。可以考虑的织物表面是棉纸、衬垫、针织布、针织品和无纺布, 优选为无纺布。
矿物和陶瓷纤维的织物表面是硅酸铝纤维、陶瓷纤维、白云石纤 维、硅灰石纤维或硬质橡胶纤维,优选玄武岩纤维、辉绿岩纤维和/或 暗玢岩纤维,尤其是玄武岩纤维。辉绿岩和暗玢岩被组合指定为 paleobasalts和辉绿岩还经常被指定为绿岩。
所述矿物纤维无纺织物可以由长纤维或由人造短纤维形成,所述 长纤维即无限长纤维。在本发明中所用的矿物纤维的无纺织物中的人 造短纤维的平均长度为5至120mm,优选10至90mm。在本发明的 另外的实施方案中,所述矿物纤维无纺织物含有环形纤维和人造短纤 维的混合物。所述矿物纤维的平均纤维直径为5至30μm,优选8至 24μm,尤其优选8至15μm。
每单位面积无机盐纤维织物表面结构的重量在15到500g/m2之 间,优选在40到250g/m2之间,其中这些数据是指没有粘合剂的表面 结构。
在玻璃纤维织物纤维的情况下,无纺布是特别优选的。它们由长 纤维、即无限长的纤维或人造短纤维构成。人造短纤维的平均长度在5 到120mm之间,优选为10到90mm。在本发明的另一个实施方案中, 玻璃纤维无纺布含有无限长的纤维和人造短纤维的混合物。
玻璃纤维的平均纤维直径在5到30μm之间,优选在8到24μm 之间,特别优选在10到21μm之间。
除了前面引用的直径之外,还可以使用所谓的玻璃微纤维。玻璃 微纤维的优选平均直径在0.1到5μm之间。形成所述织物表面的微纤 维也可以存在于与其它纤维的混合物中,所述其它纤维优选玻璃纤维。 此外,微纤维和玻璃纤维的层状结构也是可能的。
此外,织物表面结构也可以具有纤维、线或长纤维进行加固。加 固线优选为基于玻璃、聚酯、碳或金属的多股长纤维或粗纱。加固线 可以原样使用,或者也可以以织物表面结构的形式使用,例如织物、 衬垫、针织布、针织品或无纺布。加固优选包含平行的线层或衬垫。
每单位面积玻璃纤维织物表面结构的重量在15到500g/m2之间, 优选在40到250g/m2之间,其中这些数据是指没有粘合剂的表面结构。
适合的玻璃纤维包括从A-玻璃、E-玻璃、S-玻璃、T-玻璃或R-玻 璃制造的纤维。
织物表面可以按照任何已知的方法来制造。对于玻璃无纺布来说, 优选为干或湿敷设方法。
在合成聚合物的纤维的织物表面中,优选无纺织物,尤其是所谓 的纺粘布(spun bonds),即通过缠结沉积熔纺长纤维而制备的纺粘无 纺织物。它们由可熔纺的聚合物材料的环形合成纤维组成。合适的聚 合物材料为例如聚酰胺,例如聚六亚甲基二己二酰二胺、聚己内酰胺, 芳香性或部分芳香性的聚酰胺(“芳族聚酰胺”)、脂肪族聚酰胺, 例如尼龙,部分芳香性或完全芳香性的聚酯,聚苯硫醚(PPS),具有 醚和酮基团的聚合物,例如聚醚酮(PEK)和聚醚醚酮(PEEK),聚 烯烃,例如聚乙烯或聚丙烯,纤维素或聚苯并咪唑。除了上述合成的 聚合物外,甚至从溶液中纺出的那些聚合物也是合适的。
所述纺粘无纺织物优选由可熔纺的聚酯组成。原则上,所有已知 类型的适合用于制造纤维的聚酯材料都被认为是聚酯材料。特别优选 的聚酯含有至少95摩尔%的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),尤其是 那些未改性的PET。
如果本发明的复合材料应当另外具有阻燃作用,有利的是它们是 从以阻燃方式改性的聚酯中纺出的。这些以阻燃方式改性的聚酯是已 知的。
在所述纺粘无纺织物中的聚酯长纤维的单独纤度为1至16分特, 优选2至10分特。
在本发明另外的实施方案中,所述纺粘无纺织物还可以是通过熔 体粘结剂硬化的粘合纤维织物,并且其含有载体纤维和融合纤维。所 述载体纤维和融合纤维可衍生自任何热塑性纤维形成性聚合物。这些 通过熔体粘结剂硬化的纺粘无纺织物描述于EP-A-0,446,822和 EP-A-0,590,629中。
除了环形长纤维(纺粘法)外,所述织物表面还可以由人造短纤 维或人造短纤维和环形长纤维的混合物构造。在所述无纺织物中的人 造短纤维的单独纤度为1至16分特,优选2至10分特。纤维长度为1 至100mm,优选2至500mm,尤其优选2至30mm。所述织物表面 结构还可以由不同材料的纤维构造,以能够获得特殊的性能。
此外,织物表面结构也可以具有纤维、线或长纤维进行加固。加 固线优选为基于玻璃、聚酯、碳或金属的多股长纤维或粗纱。加固线 可以原样使用,或者也可以以织物表面结构的形式使用,例如织物、 衬垫、针织布、针织品或无纺布。加固优选包含平行的线层或衬垫。
构造所述粘合纤维织物的长纤维和/或人造短纤维可以具有实际 圆形的横截面或者其它形状,例如哑铃形、肾形、三角形或三叶形或 多叶形的横截面。甚至可以使用中空的纤维和双组份或多组分纤维。 另外,所述融合纤维可以以双组份或多组分纤维的形式使用。
形成所述织物表面结构的纤维可以由常规的添加剂改性,例如由 抗静电剂改性,所述抗静电剂例如炭黑。
合成聚合物的纤维的织物表面结构的每单位面积重量为10至 500g/m2,优选20至250g/m2。
所述天然纤维是植物纤维,衍生于草、稻草、木材、竹子、芦苇 和韧皮的纤维,或者动物源的纤维。植物纤维是一个总的概念并代表 种子纤维,例如棉、爪哇木棉或杨木绒毛,韧皮纤维例如竹子纤维、 大麻、黄麻、亚麻或苎麻、hart纤维,例如剑麻或马尼拉麻,或者水果 纤维,例如椰子。动物源的纤维为羊毛、动物毛发、羽毛和丝。
天然纤维的织物表面结构的每单位面积重量为20至500g/m2,优 选40至250g/m2。
天然聚合物的纤维的织物表面为纤维素纤维,例如粘胶或植物性 或动物性蛋白质纤维。
在纤维素纤维的织物表面中,无纺织物是特别优选的。它们由长 纤维和/或人造短纤维构造,所述长纤维即无限长纤维。所述人造短纤 维的平均长度为1至25mm,优选2至5mm。
所述纤维素纤维的平均直径为5至50μm,优选15至30μm。
在步骤b)中使用的施加在载体的至少一个侧面上的织物表面结 构,含有至少一种处于B级状态的粘合剂。
B级粘合剂表示仅仅部分强化或硬化、仍然可以通过例如热后处 理进行最后硬化的粘合剂。这样的B级粘合剂在US-A-5,837,620、 US-A-6,303,207和US-A-6,331,339中进行了详尽的描述。在那里公开 的B-级粘合剂也是本说明书的主题内容。B-级粘合剂优选为基于糠醇 甲醛、苯酚甲醛、蜜胺甲醛、脲甲醛及其混合物的粘合剂。优选情况 下涉及水性系统。其它优选的粘合剂系统是无甲醛的粘合剂。B级粘合 剂的区别在于它们可以进行多阶段的硬化,也就是说,它们在第一次 硬化或第一批硬化之后,仍然具有足够的粘合能力,使得它们可以用 于进一步加工。这样的粘合剂通常在一个步骤中在大约350°F的温度 下加入催化剂后硬化。
为了形成B级状态,这些粘合剂可选地在加入催化剂后硬化。硬 化催化剂的量最多为10%重量比,优选为0.25到7%重量比(相对于粘 合剂总量)。例如,硝酸铵以及有机芳香族酸例如马来酸和对甲苯磺 酸适合作为硬化催化剂,因为它允许B级状态更快地达到。除了硝酸 铵、马来酸和对甲苯磺酸之外,所有具有相当的酸性功能的材料都适 合作为硬化催化剂。为了达到B级状态,将浸渍有粘合剂的织物表面 结构在不产生完全硬化的温度的影响下干燥。所需的加工参数依赖于 所选的粘合剂系统。
温度下限和上限可以受到时间长短的选择的影响,和/或通过加入 或避免过大或过强的酸性硬化催化剂和/或可选地通过使用稳定剂来影 响。
将所述B-阶段粘结剂施加到在b)中指定的织物表面结构上可以 借助于所有已知的方法进行。除了喷雾到其上、浸渍和压制到其中, 所述粘结剂还可以通过涂覆或通过旋转喷嘴头进行施加。
另外的优选的方法是通过施加泡沫施加所述B-阶段粘结剂。在泡 沫的施加中,粘结剂泡沫借助于在泡沫混合物中的发泡剂生成,即通 过合适的涂覆混凝料施加到所述无纺织物上。在此,所述施加还可以 通过旋转喷嘴头进行。
在可能为B-阶段的粘结剂的泡沫涂层中,关于所述发泡剂基本上 没有限制。优选的发泡剂为以在干物质状态下1wt%至5wt%的量加入 到所述粘结剂中的硬脂酸铵或琥珀酸酯。另外,如果需要,将已经描 述的催化剂混合到其中。所述泡沫的固含量为至少40%,优选至少50%。
泡沫施加的工艺使得工艺控制可以非常灵活,并且使得可以实现 多种不同的产品性质。除了作为目标的调解所述泡沫渗透到所述织物 表面中的渗透深度之外,所述粘结剂进料和孔隙率可以在宽限度内变 化。另外,泡沫的施加提供了在工艺控制方面很大的优点,尤其在浸 渍或涂覆所述织物表面过程中固含量的恒定性方面,以及所需的在所 述粘结剂上表面制造工艺的相容性需求。
根据b)使用的功能材料可以与所述B-阶段粘结剂一起例如作为 混合物同时施加或作为单独组分施加,或者在施加所述粘结剂之前或 之后施加。如果所述B-阶段粘结剂是通过泡沫施加法进行施加的,那 么有利的是与所述泡沫一起,或者分布在所述泡沫中施加所述功能材 料,或者将所述功能材料施加到还是新制的泡沫上。
在步骤b)中使用的功能性材料优选为防火剂、用于静电电荷放电 的材料、用于屏蔽电磁射线的材料、有机或无机色素特别是有色色素、 能够增加对磨损和/或滑动的抗性的材料、或装饰层等。功能性材料优 选安排在织物表面结构远离载体的一侧上,可以至少部分穿过无纺布。
在方法的修改版本中,加入其它的粘合剂以将功能性材料固定在 织物表面结构上。这里优选选择与织物表面结构中存在的相同的粘合 剂(B级粘合剂)。功能性材料的量由随后的应用决定。
防火剂是无机防火剂、有机磷防火剂、基于氮的防火剂或膨胀防 火剂。卤代的(溴代和氯代)防火剂也可以使用,但由于它们的风险 评估而不是优选的。这样的卤代防火剂的例子是聚溴代二苯基醚,例 如decaBDE、四溴双酚A和HBCD(六溴环十二烷)。
基于氮的防火剂是蜜胺和脲。
有机磷防火剂典型情况下是磷酸的芳香族和烷基酯。优选使用 TCEP(磷酸三(氯乙基)酯)、TCCP(磷酸三(氯丙基)酯)、TDCCP (磷酸三(二氯异丙基)酯)、磷酸三苯基酯、磷酸三辛基酯(磷酸 三-(2-乙基己基)酯)。
无机防火剂典型为氢氧化物例如氢氧化铝和氢氧化镁,硼酸盐例 如硼酸锌,铵化合物例如硫酸铵,红磷,锑氧化物例如三氧化锑和五 氧化锑,和/或层压的硅酸盐例如蛭石。
抗静电剂通常是导电的颗粒。适合的材料是导电性的碳例如炭黑、 石墨和碳纳米管(C-纳米管),导电性塑料,或金属或有金属成分的 纤维。
用于屏蔽电磁射线的材料通常是导电的材料。它们可以以前面提 到的材料的箔片、颗粒、纤维或细线和/或织物表面结构的形式建立起 来。
无机或有机色素是颗粒性材料。除了填充剂例如CaCO3、滑石、 石膏或硅土之外,色素、就应该增加复合材料的价值的方面来说,尤 其是可以在颜色中使用的色素。
除了增加价值之外,还使用了增加应用适用性的材料。具体来说, 这里应该理解为是抗滑动包层以及确保增加了磨损保护性的包层。Sic 和/或SiO2颗粒优选用于抗滑动包层,使用的颗粒大小优选为2-5mm。 含量为1-40%,优选为10-30%。为了增加包层的有效性并减少使用的 包层的量,可以对表面进行进一步构造。
类似的材料被用于表面增强,以改善磨损和硬度。但是,使用了 小于1mm的颗粒尺寸,这可以产生非常硬的表面。
在功能层是抗滑动包层的情况下,如果它或基本颗粒表现出在织 物表面结构和/或B级粘合剂中完全或至少部分起作用,将是有利的。 特别是在抗滑动包层和维护强化以改善磨损和硬度的情况下,如果将 颗粒施加到织物表面结构上,使得颗粒至少部分从织物表面结构上突 出,将是有利的。获得的粗糙度、特别是对于抗滑动包层来说,必须 符合适合的国家标准和法规的要求。
装饰层是装饰性部件。这应该被理解为包括了增加复合材料的价 值的装饰层和形式。这样的形式的例子是镶饰、软木、装饰纸、具有 漆木纹的箔片、覆盖纸、HPL、CPL(建造成多层的层压物)或也被称 为装饰性半成品的具有不同颜色的纸片或塑料片。对于它们的部件来 说,装饰性半成品可以含有B级粘合剂和/或一个或多个织物表面,优 选为无纺布或无纺布层。
步骤b)中使用的功能性材料的施加通过已知技术来进行,随着具 体的功能性材料的本质而变化。这里施加也可以通过旋转喷头来进行。
在步骤b)中获得的结构的层压在步骤c)中、在压力和热的作用下 以这样的方式进行,即使得以B级状态存在的粘合剂接受其最后的硬 化。层压可以通过不连续的或连续的压制或通过碾压来进行。压力、 温度和停延时间的参数按照所用的B级粘合剂来选择。
在步骤d)中至少一个另外的保护层的施加及其干燥,通过已知的 压力、喷洒和喷漆技术来进行。这里施加也可以通过旋转喷头来进行。 保护层的干燥根据所选择的系统而变化。
保护层通常是漆,例如粉末漆、清漆或透明亮漆,优选为保护功 能性层抵抗机械影响或抵抗UV老化的防划漆。
在本发明方法的改变的版本中,在步骤b)中甚至只有织物表面结 构可以与至少一种处于B级状态的粘合剂一起施加,而至少一种功能 性材料的施加在步骤b)之后的步骤中进行。
本发明还包括这样的方法,包括下列步骤:
I)提供载体;
II)在载体的至少一个表面上施加织物表面结构,织物表面结构含 有至少一种处于B级状态的粘合剂;
III)可选地将根据步骤II)获得的结构在压力和热的作用下进行层 压,以便以B级状态存在的粘合剂部分或完全硬化;
IV)在织物表面结构远离载体的一侧施加至少一种功能性材料;
V)可选地将根据步骤IV)获得的结构在压力和热的作用下进行层 压,以便以B级状态存在的粘合剂接受其最终的硬化,
VI)可选地施加至少一层另外的保护层,并进行干燥。
步骤I)、V)和VI)与前面提到的步骤a)、c)和d)相同。在步骤II) 中含有至少一种处于B级状态的粘合剂的织物表面结构的施加,按照 与前面步骤b)下描述的相同的步骤II)来进行,其中不存在功能性材 料。
步骤III)和VI)中的层压在压力和热下进行,使得以B级状态存在 的粘合剂接受其部分或最后的硬化。层压可以通过不连续的或连续的 压制或通过碾压来进行。压力、温度和停延时间的参数按照所用的B 级粘合剂来选择。
在步骤IV)中使用的功能性材料是最初在b)下描述的功能性材料, 优选为提到的防火材料、用于静电电荷放电的材料、用于屏蔽电磁射 线的材料、有机或无机色素特别是有色色素、能够增加对磨损和/或滑 动的抗性的材料、或装饰层。
为了固定功能性材料,可以另外加入粘合剂以将功能性材料固定 在织物表面结构上。这里优选选择与织物表面结构中存在的相同的粘 合剂(B级粘合剂)。功能性材料的含量由后续的应用决定。
步骤IV)中功能性材料的施加通过已知技术进行,随着具体的功能 性材料的性质而变化。这里施加也可以通过旋转喷头来进行。
在B级粘合剂或其它粘合剂通过施加泡沫进行施加的情况下,将 步骤IV)中的功能性材料与泡沫一起或分布在泡沫中施加,或将功能性 材料施加在仍然新鲜的泡沫上,将是有利的。
除了上面描述的方法之外,即使是复合材料本身在现有工艺中也 是未知的。
因此,本发明的其它主题内容是复合材料,包括:
a)载体,
b)施加在载体的两个侧面中的至少一个上的至少一个织物表面 结构,表面结构含有至少一种最终硬化的B级粘合剂,
c)施加在提供有B级粘合剂的织物表面结构的顶部或导入到织物 表面结构中的至少一种功能性材料,以及
d)施加在功能性材料上的可选的其它保护层。
通过使用选定的织物表面结构,对本发明的方法进行改变和修改 也是可能的。
本发明的其它主题内容是制造复合材料的方法,包括下列步骤:
a)提供载体,
b)在载体的至少一个表面上施加织物表面结构,织物表面结构含 有至少一种处于B级状态的粘合剂,并且其中织物表面结构在提供有B 级粘合剂之前进行了加固,
c)可选地施加至少一种功能性材料
d)将根据步骤b)或步骤c)获得的结构在压力和热的作用下进行层 压,以便以B级状态存在的粘合剂接受其最终的硬化,
e)可选地施加至少一层另外的保护层并干燥。
在步骤b)中提到的织物表面结构的加固可以通过力的机械影响来 进行,优选通过针刺和/或压延和/或压制,和/或通过化学和/或热塑性 粘合剂。使用的粘合剂可以相同,也可以不同,但是必须选自与B级 粘合剂相容的粘合剂系统。附加的粘合剂成分,即分配给预加固的粘 合剂成分,为大约25%重量比,优选为10%重量比或以下;最小含量 为0.5%重量比,优选为1%重量比。
被提供有B级粘合剂的织物表面结构优选用化学粘合剂预加固。
在步骤c)中可选使用的功能性材料的施加使用已知的技术进行, 根据具体的功能性材料的性质而变化。这里的施加或导入也可以通过 旋转喷头进行。
随后执行步骤d)和e),按照以前在步骤c)和d)下的描述进行。
在选择预加固的织物表面结构的条件下,这些复合材料可以更容 易地进一步加工,并降低制造费用。
因此,本发明的其它主题内容是半成品,包括:
a)载体,以及
b)施加在载体的两个侧面中的至少一个上的至少一个织物表面 结构,表面结构含有至少一种处于B级状态的粘合剂,其中织物表面 结构具有额外的加固。
步骤b)中提到的织物表面结构的额外加固可以通过力的机械作用 来进行,优选通过针刺和/或压延和/或压制,和/或通过化学和/或热塑 性粘合剂。额外使用的粘合剂可以相同,也可以不同,但是必须选自 与B级粘合剂相容的粘合剂系统。额外的粘合剂成分,即分配给预加 固的粘合剂成分,最大为25%重量比,优选为10%重量比或以下;最 小含量为0.5%重量比,优选最小为1%重量比。织物表面结构的额外加 固优选在施加B级粘合剂之前进行。提供有B级粘合剂的织物表面结 构优选用化学粘合剂预加固。
通过高程度的预加固,生产中的转换可以更容易和更快速地实现, 从而更加经济。这种灵活性造成了显著的经济优势。
在上述半成品已经被提供有功能性材料的情况下,它们已经变成 完工的复合材料。
因此,本发明的其它主题内容是含有至少一个织物表面结构的半 成品,其中含有至少一种处于B级状态的粘合剂,并且织物表面结构 具有额外的加固。
因此,本发明的其它主题内容是复合材料,包含:
a)载体,
b)施加在载体的两个侧面中的至少一个上的至少一个织物表面 结构,表面结构含有至少一种最终硬化的B级粘合剂,并且其中织物 表面结构具有额外的加固,
c)施加在提供有B级粘合剂的织物表面结构的顶部或导入到织物 表面结构中的至少一种功能性材料,以及
d)施加在功能性材料上的可选的其它保护层。
在步骤b)中提到的织物表面结构的额外加固已经在上面描述过 了。对于载体、B级粘合剂、功能性材料和保护层来说也是同样。
此外,本发明还包含装饰性半成品、特别是CPL和HPL,包含含 有B级粘合剂的至少一个织物表面结构,优选为含有至少一个功能层 的无纺布。
CPL和HPL典型地由几层、通常为2-50层用蜜胺、MUF或苯酚 B级粘合剂浸渍的牛皮纸构成。在这些CPL′s和/或HPL′s含有至少一 种含有B级粘合剂的无纺布的情况下,完全代替纸层所用的牛皮纸的 层数可以显著减少。
含有B级粘合剂的无纺布的使用,将牛皮纸的层数减少了至少一 层,但是优选减少了至少50%的牛皮纸层数,同时保持层压物具有同 样的性质。粘合剂浸渍的牛皮纸量的减少使得可提高防火类别,可以 扩展到“不可燃”的类别。
因此,本发明的其它主题内容是装饰性的半成品,特别是包含了 含有B级粘合剂的至少一个织物表面结构、优选为无纺布的CPL和/ 或HPL,其中织物表面结构也可以被预加固。这可以导致牛皮纸层数 的进一步减少。
本发明的CPL′s和/或HPL′s优选具有1到25层含有B级粘合剂 的无纺布。此外,本发明的CPL′s和/或HPL′s可以具有更多层的用蜜 胺、MUF或苯酚B级粘合剂浸渍的牛皮纸。
装饰性半成品的制造通过在压力和热的作用下以这样的方式进行 层压,即使得以B级状态存在的粘合剂部分或完全硬化来进行。层压 可以通过不连续的或连续的压制或通过碾压来进行。压力、温度和停 延时间参数根据使用的B级粘合剂来进行选择。
前面提到的材料适合用作载体、织物表面结构、B级粘合剂、功 能性材料和保护层。在本发明的方法的范围内公开的优选实施方案也 适用于本发明的复合材料。
前面提到的功能性材料可以以施加在织物表面结构远离载体的侧 面上的B级粘合剂中的独立的层的形式存在,或者也可以完全或部分 穿透织物表面结构。这些实施方案适合于功能性材料,例如防火剂、 用于静电电荷放电的材料、用于屏蔽电磁电荷的材料、用于屏蔽电磁 射线的材料、有机或无机色素特别是有色色素、或装饰层等。
在优选实施方案中,功能性材料在本发明的复合材料中形成了分 离的层。该实施方案特别适合于增加了对磨损和/或滑动的抗性,和/或 通过表面的光学效应增加了价值的功能性材料。如果基本颗粒从提供 有B级粘合剂的织物表面结构上至少部分突出,使得功能性材料被制 造成抗滑动材料或对磨损具有增加的抗性,将是特别有利的。
功能性材料存在于载体中和/或织物表面结构远离载体的侧面上。
本发明的复合材料使得直接可用于随后的应用成为可能,因为复 合材料已经含有了必需的功能性材料储备。
在一种变化的版本中,步骤b)中装备的织物表面结构的施加也可 以在载体的制造过程中进行。换句话说,不是步骤a)中的完工的载体, 而是载体在步骤a)中形成。形成的载体与装备的织物表面结构一起进 行压制,其中织物表面结构被适合地导入到载体的压制和/或干燥装置 中。载体-无纺布复合材料的制造可以连续地或不连续地进行。
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