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新的复合材料、它们的制造方法及其应用

阅读:622发布:2022-11-20

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、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、 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)、具有醚和基团的聚合物、聚烯、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。

说明书全文

发明涉及新的复合材料,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。

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、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纤维、陶瓷纤维、白石纤 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、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 醚和基团的聚合物,例如聚醚酮(PEK)和聚醚醚酮(PEEK),聚 烯,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化物例如氢氧化铝和氢氧化镁,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。

抗静电和电磁屏蔽效应可以通过使用提高导电性试剂来实现。

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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