專利名稱：新的復合材料、它們的制造方法及其應用的制作方法
新的復合材料、它們的制造方法及其應用
本發(fā)明涉及新的復合材料，特別是適合用作內(nèi)部結(jié)構中的材料， 用于襯里、結(jié)構和用于制造家具和類似產(chǎn)品的復合材料。
復合材料正越來越多地代替?zhèn)鹘y(tǒng)的建筑材料用作結(jié)構材料，它們 必須適應于各種各樣的應用。因此， 一方面需要足夠的機械穩(wěn)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，對于改進 現(xiàn)有的復合材料，從來不缺少嘗試。
因此，將從粉碎的木材和使用粘合劑而制造的木質(zhì)材料與其它此 類材料相混合，已經(jīng)為人所知。就此而言，兩種材料通常被層壓并形 成復合材料。材料的選擇和組合可以改善機械性能，同時還可以實現(xiàn) 例如重量的減輕。
通過"B"級粘合劑強化的基于木質(zhì)材料和無紡布的復合材料可以 從WO2006/031522中了解到。基質(zhì)無紡布可以從例如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，遍的方 式公開了可以將其它添加劑加入到粘合劑和/或無紡布中，但是沒有給 出更詳細的數(shù)據(jù)。
因此，存在著在應用技術性質(zhì)和制造工藝方面對已知產(chǎn)品進行最 適化的任務。
本發(fā)明的主題內(nèi)容是制造復合材料的方法，包括下列步驟
a) 提供載體，
b) 在載體的至少一個表面上施加織物表面結(jié)構，織物表面結(jié)構含 有至少一種處于B級狀態(tài)的粘合劑、并含有至少一種功能材料，C)將根據(jù)步驟b)獲得的結(jié)構在壓力和熱的作用下進行層壓，以便 以B級狀態(tài)存在的粘合劑接受其最終的硬化，
d)可選地施加至少一層另外的保護層并干燥。
在步驟a)中使用的載體優(yōu)選為木質(zhì)材料、紙、軟木、紙板、礦物
板和/或所謂的蜂窩狀物。蜂窩狀物是具有三維增強結(jié)構的結(jié)構部件， 由于它們的結(jié)構(蜜蜂蜂巢結(jié)構)，使得它們有可能具有非同尋常的 穩(wěn)定性和強度，并同時具有低的重量。這樣的蜂窩狀物在許多應用領 域中已經(jīng)使用了一段時間，其中也包括作為結(jié)構區(qū)域或家具中板型元 件的內(nèi)部加固。
木質(zhì)材料是通過在熱壓過程中將不同的木制顆粒形式與天然的和 /或合成的粘合劑進行混合而制造的板型的或長形刨花形的木質(zhì)材料。 在本發(fā)明中使用的木質(zhì)材料優(yōu)選包含膠合板或?qū)訅喊澹拘疾牧咸貏e
是刨花板和OSB (定向刨花板)，木纖維材料特別是多孔木纖維板、 開口擴散木纖維板、硬質(zhì)(高密度)木纖維板(HDF)和中密度木纖 維板(MDF)，以及Arboform。 Arboform是木質(zhì)素和其它木制成分的 可熱塑性工作的材料。
紙優(yōu)選為基于天然的、合成的、無機的或陶瓷纖維、或這些纖維 類型的混合物的紙。
紙板優(yōu)選為基于天然的和/或合成的纖維、也包含無機的和/或陶瓷 纖維以及這些纖維類型的混合物的紙板。
所述礦物板優(yōu)選為市售的礦物紙板，其在兩側(cè)均具有紙板涂層， 石膏纖維板、陶瓷纖維板、水泥板或石灰板?？蛇x地，板可以用天然 的和/或合成的纖維加固，其中這些纖維也可以包含無機的和/或陶瓷纖 維。加固纖維可以以長纖維、微絲的形式或作為人造短纖維存在。除了描述的材料之外，載體也可以由軟木或其它植物材料構成。
復合材料中包含的載體的每單位面積的重量，隨著最終的應用而 變化，沒有任何具體的限制。
在步驟b)中使用的織物表面結(jié)構是所有由纖維制成的結(jié)構，織物 表面是從纖維通過表面形成技術產(chǎn)生的。
被提供有B級粘合劑的織物表面結(jié)構，基本上也可以不與粘合劑、 特別是化學粘合劑一起使用。但是，為了確保表面結(jié)構在進一步的工 作中所需的強度，可以引入粘合劑和/或可以使用已知的針刺方法。除 了例如通過壓延或針刺的機械加固的可能性之外，在這里還特別值得 一提的是水力針刺法?；瘜W的和/或熱塑性粘合劑適合用作粘合劑。
但是，被提供有B級粘合劑的織物表面結(jié)構優(yōu)選情況下用化學粘 合劑預先加固。使用的粘合劑可以是相同的或不同的，但是必須選自
與B級粘合劑相容的粘合劑系統(tǒng)。附加的粘合劑成分最多為25%重量 比，優(yōu)選為10%重量比或以下；最小含量為0.5%重量比，優(yōu)選最小為 1%重量比。
形成纖維的材料優(yōu)選為天然纖維和/或合成的或天然的聚合物的 纖維、陶瓷纖維、無機物纖維或玻璃纖維，也可以以混合物的形式使 用?？梢钥紤]的織物表面是棉紙、襯墊、針織布、針織品和無紡布， 優(yōu)選為無紡布。
礦物和陶瓷纖維的織物表面是硅酸鋁纖維、陶瓷纖維、白云石纖 維、硅灰石纖維或硬質(zhì)橡膠纖維，優(yōu)選玄武巖纖維、輝綠巖纖維和/或 暗玢巖纖維，尤其是玄武巖纖維。輝綠巖和暗玢巖被組合指定為 paleobasalts和輝綠巖還經(jīng)常被指定為綠巖。
13所述礦物纖維無紡織物可以由長纖維或由人造短纖維形成，所述 長纖維即無限長纖維。在本發(fā)明中所用的礦物纖維的無紡織物中的人
造短纖維的平均長度為5至120mm，優(yōu)選10至卯mm。在本發(fā)明的 另外的實施方案中，所述礦物纖維無紡織物含有環(huán)形纖維和人造短纖 維的混合物。所述礦物纖維的平均纖維直徑為5至30pm，優(yōu)選8至 24 [xm，尤其優(yōu)選8至15 pm。
每單位面積無機鹽纖維織物表面結(jié)構的重量在15到500 g/ii^之 間，優(yōu)選在40到250 g/mS之間，其中這些數(shù)據(jù)是指沒有粘合劑的表面 結(jié)構。
在玻璃纖維織物纖維的情況下，無紡布是特別優(yōu)選的。它們由長 纖維、即無限長的纖維或人造短纖維構成。人造短纖維的平均長度在5 到120mm之間，優(yōu)選為10到90 mm。在本發(fā)明的另一個實施方案中， 玻璃纖維無紡布含有無限長的纖維和人造短纖維的混合物。
玻璃纖維的平均纖維直徑在5到30 pm之間，優(yōu)選在8到24 pm 之間，特別優(yōu)選在10到21 nm之間。
除了前面引用的直徑之外，還可以使用所謂的玻璃微纖維。玻璃 微纖維的優(yōu)選平均直徑在0.1到5 pm之間。形成所述織物表面的微纖 維也可以存在于與其它纖維的混合物中，所述其它纖維優(yōu)選玻璃纖維。 此外，微纖維和玻璃纖維的層狀結(jié)構也是可能的。
此外，織物表面結(jié)構也可以具有纖維、線或長纖維進行加固。加 固線優(yōu)選為基于玻璃、聚酯、碳或金屬的多股長纖維或粗紗。加固線 可以原樣使用，或者也可以以織物表面結(jié)構的形式使用，例如織物、 襯墊、針織布、針織品或無紡布。加固優(yōu)選包含平行的線層或襯墊。
每單位面積玻璃纖維織物表面結(jié)構的重量在15到500 g/n^之間，優(yōu)選在40到250 g/n^之間，其中這些數(shù)據(jù)是指沒有粘合劑的表面結(jié)構。
適合的玻璃纖維包括從A-玻璃、E-玻璃、S-玻璃、T-玻璃或R-玻
璃制造的纖維。
織物表面可以按照任何已知的方法來制造。對于玻璃無紡布來說， 優(yōu)選為干或濕敷設方法。
在合成聚合物的纖維的織物表面中，優(yōu)選無紡織物，尤其是所謂 的紡粘布(spun bonds)，即通過纏結(jié)沉積熔紡長纖維而制備的紡粘無 紡織物。它們由可熔紡的聚合物材料的環(huán)形合成纖維組成。合適的聚 合物材料為例如聚酰胺，例如聚六亞甲基二己二酰二胺、聚己內(nèi)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， 例如尼龍，部分芳香性或完全芳香性的聚酯，聚苯硫醚(PPS)，具有 醚和酮基團的聚合物，例如聚醚酮(PEK)和聚醚醚酮(PEEK)，聚 烯烴，例如聚乙烯或聚丙烯，纖維素或聚苯并咪唑。除了上述合成的 聚合物外，甚至從溶液中紡出的那些聚合物也是合適的。
所述紡粘無紡織物優(yōu)選由可熔紡的聚酯組成。原則上，所有已知 類型的適合用于制造纖維的聚酯材料都被認為是聚酯材料。特別優(yōu)選 的聚酯含有至少95摩爾％的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),尤其是 那些未改性的PET。
如果本發(fā)明的復合材料應當另外具有阻燃作用，有利的是它們是 從以阻燃方式改性的聚酯中紡出的。這些以阻燃方式改性的聚酯是已 知的。
在所述紡粘無紡織物中的聚酯長纖維的單獨纖度為1至16分特， 優(yōu)選2至IO分特。粘無紡織物還可以是通過熔 體粘結(jié)劑硬化的粘合纖維織物，并且其含有載體纖維和融合纖維。所 述載體纖維和融合纖維可衍生自任何熱塑性纖維形成性聚合物。這些
通過熔體粘結(jié)劑硬化的紡粘無紡織物描述于EP-A-0,446,822和 EP-A-0,590,629中。
除了環(huán)形長纖維(紡粘法)夕卜，所述織物表面還可以由人造短纖 維或人造短纖維和環(huán)形長纖維的混合物構造。在所述無紡織物中的人 造短纖維的單獨纖度為1至16分特，優(yōu)選2至10分特。纖維長度為1 至100 mm，優(yōu)選2至500 mm，尤其優(yōu)選2至30 mm。所述織物表面 結(jié)構還可以由不同材料的纖維構造，以能夠獲得特殊的性能。
此外，織物表面結(jié)構也可以具有纖維、線或長纖維進行加固。加 固線優(yōu)選為基于玻璃、聚酯、碳或金屬的多股長纖維或粗紗。加固線 可以原樣使用，或者也可以以織物表面結(jié)構的形式使用，例如織物、 襯墊、針織布、針織品或無紡布。加固優(yōu)選包含平行的線層或襯墊。
構造所述粘合纖維織物的長纖維和/或人造短纖維可以具有實際 圓形的橫截面或者其它形狀，例如啞鈴形、腎形、三角形或三葉形或 多葉形的橫截面。甚至可以使用中空的纖維和雙組份或多組分纖維。 另外，所述融合纖維可以以雙組份或多組分纖維的形式使用。
形成所述織物表面結(jié)構的纖維可以由常規(guī)的添加劑改性，例如由 抗靜電劑改性，所述抗靜電劑例如炭黑。
合成聚合物的纖維的織物表面結(jié)構的每單位面積重量為10至 500 g/m2，優(yōu)選20至250 g/m2。
所述天然纖維是植物纖維，衍生于草、稻草、木材、竹子、蘆葦 和韌皮的纖維，或者動物源的纖維。植物纖維是一個總的概念并代表種子纖維，例如棉、爪哇木棉或楊木絨毛，韌皮纖維例如竹子纖維、
大麻、黃麻、亞麻或苧麻、hart纖維，例如劍麻或馬尼拉麻，或者水果 纖維，例如椰子。動物源的纖維為羊毛、動物毛發(fā)、羽毛和絲。
天然纖維的織物表面結(jié)構的每單位面積重量為20至500 g/m2，優(yōu) 選40至250 g/m2。
天然聚合物的纖維的織物表面為纖維素纖維，例如粘膠或植物性 或動物性蛋白質(zhì)纖維。
在纖維素纖維的織物表面中，無紡織物是特別優(yōu)選的。它們由長 纖維和/或人造短纖維構造，所述長纖維即無限長纖維。所述人造短纖 維的平均長度為1至25 mm，優(yōu)選2至5 mm。
所述纖維素纖維的平均直徑為5至50 pm，優(yōu)選15至30 pm。
在步驟b)中使用的施加在載體的至少一個側(cè)面上的織物表面結(jié) 構，含有至少一種處于B級狀態(tài)的粘合劑。
B級粘合劑表示僅僅部分強化或硬化、仍然可以通過例如熱后處 理進行最后硬化的粘合劑。這樣的B級粘合劑在US-A-5,837，620、 US-A-6，303,207和US-A-6,331,339中進行了詳盡的描述。在那里公開 的B-級粘合劑也是本說明書的主題內(nèi)容。B-級粘合劑優(yōu)選為基于糠醇 甲醛、苯酚甲醛、蜜胺甲醛、脲甲醛及其混合物的粘合劑。優(yōu)選情況 下涉及水性系統(tǒng)。其它優(yōu)選的粘合劑系統(tǒng)是無甲醛的粘合劑。B級粘合 劑的區(qū)別在于它們可以進行多階段的硬化，也就是說，它們在第一次 硬化或第一批硬化之后，仍然具有足夠的粘合能力，使得它們可以用 于進一步加工。這樣的粘合劑通常在一個步驟中在大約350。 F的溫度
下加入催化劑后硬化。
17為了形成B級狀態(tài)，這些粘合劑可選地在加入催化劑后硬化。硬 化催化劑的量最多為10%重量比，優(yōu)選為0.25到7%重量比(相對于粘 合劑總量)。例如，硝酸銨以及有機芳香族酸例如馬來酸和對甲苯磺
酸適合作為硬化催化劑，因為它允許B級狀態(tài)更快地達到。除了硝酸
銨、馬來酸和對甲苯磺酸之外，所有具有相當?shù)乃嵝怨δ艿牟牧隙歼m
合作為硬化催化劑。為了達到B級狀態(tài)，將浸漬有粘合劑的織物表面
結(jié)構在不產(chǎn)生完全硬化的溫度的影響下干燥。所需的加工參數(shù)依賴于 所選的粘合劑系統(tǒng)。
溫度下限和上限可以受到時間長短的選擇的影響，和/或通過加入 或避免過大或過強的酸性硬化催化劑和/或可選地通過使用穩(wěn)定劑來影 響。
將所述B-階段粘結(jié)劑施加到在b)中指定的織物表面結(jié)構上可以 借助于所有已知的方法進行。除了噴霧到其上、浸漬和壓制到其中， 所述粘結(jié)劑還可以通過涂覆或通過旋轉(zhuǎn)噴嘴頭進行施加。
另外的優(yōu)選的方法是通過施加泡沫施加所述B-階段粘結(jié)劑。在泡 沫的施加中，粘結(jié)劑泡沫借助于在泡沫混合物中的發(fā)泡劑生成，即通 過合適的涂覆混凝料施加到所述無紡織物上。在此，所述施加還可以 通過旋轉(zhuǎn)噴嘴頭進行。
在可能為B-階段的粘結(jié)劑的泡沫涂層中，關于所述發(fā)泡劑基本上
沒有限制。優(yōu)選的發(fā)泡劑為以在干物質(zhì)狀態(tài)下lwt。/。至5wtn/。的量加入
到所述粘結(jié)劑中的硬脂酸銨或琥珀酸酯。另外，如果需要，將已經(jīng)描
述的催化劑混合到其中。所述泡沫的固含量為至少40%，優(yōu)選至少50%。
泡沫施加的工藝使得工藝控制可以非常靈活，并且使得可以實現(xiàn) 多種不同的產(chǎn)品性質(zhì)。除了作為目標的調(diào)解所述泡沫滲透到所述織物 表面中的滲透深度之外，所述粘結(jié)劑進料和孔隙率可以在寬限度內(nèi)變化。另外，泡沫的施加提供了在工藝控制方面很大的優(yōu)點，尤其在浸 漬或涂覆所述織物表面過程中固含量的恒定性方面，以及所需的在所 述粘結(jié)劑上表面制造工藝的相容性需求。
根據(jù)b)使用的功能材料可以與所述B-階段粘結(jié)劑一起例如作為 混合物同時施加或作為單獨組分施加，或者在施加所述粘結(jié)劑之前或 之后施加。如果所述B-階段粘結(jié)劑是通過泡沫施加法進行施加的，那 么有利的是與所述泡沫一起，或者分布在所述泡沫中施加所述功能材 料，或者將所述功能材料施加到還是新制的泡沫上。
在步驟b)中使用的功能性材料優(yōu)選為防火劑、用于靜電電荷放電 的材料、用于屏蔽電磁射線的材料、有機或無機色素特別是有色色素、 能夠增加對磨損和/或滑動的抗性的材料、或裝飾層等。功能性材料優(yōu) 選安排在織物表面結(jié)構遠離載體的一側(cè)上，可以至少部分穿過無紡布。
在方法的修改版本中，加入其它的粘合劑以將功能性材料固定在 織物表面結(jié)構上。這里優(yōu)選選擇與織物表面結(jié)構中存在的相同的粘合 劑(B級粘合劑)。功能性材料的量由隨后的應用決定。
防火劑是無機防火劑、有機磷防火劑、基于氮的防火劑或膨脹防 火劑。鹵代的(溴代和氯代)防火劑也可以使用，但由于它們的風險 評估而不是優(yōu)選的。這樣的鹵代防火劑的例子是聚溴代二苯基醚，例
如decaBDE、四溴雙酚A和HBCD (六溴環(huán)十二烷)。 基于氮的防火劑是蜜胺和脲。
有機磷防火劑典型情況下是磷酸的芳香族和烷基酯。優(yōu)選使用 TCEP (憐酸三(氣乙基)酉旨)、TCCP (憐酸三(氣丙基)酉旨)、TDCCP (磷酸三(二氯異丙基)酯)、磷酸三苯基酯、磷酸三辛基酯(磷酸 三-(2-乙基己基)酯)。
19無機防火劑典型為氫氧化物例如氫氧化鋁和氫氧化鎂，硼酸鹽例 如硼酸鋅，銨化合物例如硫酸銨，紅磷，銻氧化物例如三氧化銻和五 氧化銻，和/或?qū)訅旱墓杷猁}例如蛭石。
抗靜電和電磁屏蔽效應可以通過使用提高導電性的試劑來實現(xiàn)。
抗靜電劑通常是導電的顆粒。適合的材料是導電性的碳例如炭黑、 石墨和碳納米管(C-納米管)，導電性塑料，或金屬或有金屬成分的 纖維。
用于屏蔽電磁射線的材料通常是導電的材料。它們可以以前面提 到的材料的箔片、顆粒、纖維或細線和/或織物表面結(jié)構的形式建立起 來。
無機或有機色素是顆粒性材料。除了填充劑例如CaC03、滑石、 石膏或硅土之外，色素、就應該增加復合材料的價值的方面來說，尤 其是可以在顏色中使用的色素。
除了增加價值之外，還使用了增加應用適用性的材料。具體來說， 這里應該理解為是抗滑動包層以及確保增加了磨損保護性的包層。Sic 和/或Si02顆粒優(yōu)選用于抗滑動包層，使用的顆粒大小優(yōu)選為2-5 mm。 含量為i_40%，優(yōu)選為10-30%。為了增加包層的有效性并減少使用的 包層的量，可以對表面進行進一步構造。
類似的材料被用于表面增強，以改善磨損和硬度。但是，使用了 小于lmm的顆粒尺寸，這可以產(chǎn)生非常硬的表面。
在功能層是抗滑動包層的情況下，如果它或基本顆粒表現(xiàn)出在織 物表面結(jié)構和/或B級粘合劑中完全或至少部分起作用，將是有利的。特別是在抗滑動包層和維護強化以改善磨損和硬度的情況下，如果將顆粒施加到織物表面結(jié)構上，使得顆粒至少部分從織物表面結(jié)構上突出，將是有利的。獲得的粗糙度、特別是對于抗滑動包層來說，必須符合適合的國家標準和法規(guī)的要求。
裝飾層是裝飾性部件。這應該被理解為包括了增加復合材料的價值的裝飾層和形式。這樣的形式的例子是鑲飾、軟木、裝飾紙、具有
漆木紋的箔片、覆蓋紙、HPL、 CPL (建造成多層的層壓物)或也被稱
為裝飾性半成品的具有不同顏色的紙片或塑料片。對于它們的部件來
說，裝飾性半成品可以含有B級粘合劑和/或一個或多個織物表面，優(yōu)
選為無紡布或無紡布層。
步驟b)中使用的功能性材料的施加通過已知技術來進行，隨著具體的功能性材料的本質(zhì)而變化。這里施加也可以通過旋轉(zhuǎn)噴頭來進行。
在步驟b)中獲得的結(jié)構的層壓在步驟c)中、在壓力和熱的作用下以這樣的方式進行，即使得以B級狀態(tài)存在的粘合劑接受其最后的硬化。層壓可以通過不連續(xù)的或連續(xù)的壓制或通過碾壓來進行。壓力、溫度和停延時間的參數(shù)按照所用的B級粘合劑來選擇。
在步驟d)中至少一個另外的保護層的施加及其干燥，通過已知的壓力、噴灑和噴漆技術來進行。這里施加也可以通過旋轉(zhuǎn)噴頭來進行。保護層的干燥根據(jù)所選擇的系統(tǒng)而變化。
保護層通常是漆，例如粉末漆、清漆或透明亮漆，優(yōu)選為保護功能性層抵抗機械影響或抵抗UV老化的防劃漆。
在本發(fā)明方法的改變的版本中，在步驟b)中甚至只有織物表面結(jié)構可以與至少一種處于B級狀態(tài)的粘合劑一起施加，而至少一種功能性材料的施加在步驟b)之后的步驟中進行。
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本發(fā)明還包括這樣的方法，包括下列步驟
I) 提供載體；
II) 在載體的至少一個表面上施加織物表面結(jié)構，織物表面結(jié)構含有至少一種處于b級狀態(tài)的粘合劑；
III) 可選地將根據(jù)步驟II)獲得的結(jié)構在壓力和熱的作用下進行層壓，以便以b級狀態(tài)存在的粘合劑部分或完全硬化；
IV) 在織物表面結(jié)構遠離載體的一側(cè)施加至少一種功能性材料；
V) 可選地將根據(jù)步驟IV)獲得的結(jié)構在壓力和熱的作用下進行層壓，以便以b級狀態(tài)存在的粘合劑接受其最終的硬化，
VI) 可選地施加至少一層另外的保護層，并進行干燥。
步驟I)、 V)和VI)與前面提到的步驟a)、 c)和d)相同。在步驟II)中含有至少一種處于b級狀態(tài)的粘合劑的織物表面結(jié)構的施加，按照與前面步驟b)下描述的相同的步驟II)來進行，其中不存在功能性材料。
步驟ni)和vi)中的層壓在壓力和熱下進行，使得以b級狀態(tài)存在的粘合劑接受其部分或最后的硬化。層壓可以通過不連續(xù)的或連續(xù)的
壓制或通過碾壓來進行。壓力、溫度和停延時間的參數(shù)按照所用的b
級粘合劑來選擇。
在步驟IV)中使用的功能性材料是最初在b)下描述的功能性材料，
優(yōu)選為提到的防火材料、用于靜電電荷放電的材料、用于屏蔽電磁射線的材料、有機或無機色素特別是有色色素、能夠增加對磨損和/或滑動的抗性的材料、或裝飾層。
為了固定功能性材料，可以另外加入粘合劑以將功能性材料固定在織物表面結(jié)構上。這里優(yōu)選選擇與織物表面結(jié)構中存在的相同的粘
合劑(b級粘合劑)。功能性材料的含量由后續(xù)的應用決定。
2步驟IV)中功能性材料的施加通過已知技術進行，隨著具體的功能性材料的性質(zhì)而變化。這里施加也可以通過旋轉(zhuǎn)噴頭來進行。
在B級粘合劑或其它粘合劑通過施加泡沫進行施加的情況下，將步驟IV)中的功能性材料與泡沫一起或分布在泡沫中施加，或?qū)⒐δ苄圆牧鲜┘釉谌匀恍迈r的泡沫上，將是有利的。
除了上面描述的方法之外，即使是復合材料本身在現(xiàn)有工藝中也是未知的。
因此，本發(fā)明的其它主題內(nèi)容是復合材料，包括
a) 載體，
b) 施加在載體的兩個側(cè)面中的至少一個上的至少一個織物表面結(jié)構，表面結(jié)構含有至少一種最終硬化的B級粘合劑，
c) 施加在提供有B級粘合劑的織物表面結(jié)構的頂部或?qū)氲娇椢锉砻娼Y(jié)構中的至少一種功能性材料，以及
d) 施加在功能性材料上的可選的其它保護層。
通過使用選定的織物表面結(jié)構，對本發(fā)明的方法進行改變和修改也是可能的。
本發(fā)明的其它主題內(nèi)容是制造復合材料的方法，包括下列步驟
a) 提供載體，
b) 在載體的至少一個表面上施加織物表面結(jié)構，織物表面結(jié)構含有至少一種處于B級狀態(tài)的粘合劑，并且其中織物表面結(jié)構在提供有B級粘合劑之前進行了加固，
c) 可選地施加至少一種功能性材料
d) 將根據(jù)步驟b)或步驟c)獲得的結(jié)構在壓力和熱的作用下進行層壓，以便以B級狀態(tài)存在的粘合劑接受其最終的硬化，e)可選地施加至少一層另外的保護層并干燥。
在步驟b)中提到的織物表面結(jié)構的加固可以通過力的機械影響來進行，優(yōu)選通過針刺和/或壓延和/或壓制，和/或通過化學和/或熱塑性
粘合劑。使用的粘合劑可以相同，也可以不同，但是必須選自與B級
粘合劑相容的粘合劑系統(tǒng)。附加的粘合劑成分，即分配給預加固的粘
合劑成分，為大約25%重量比，優(yōu)選為10%重量比或以下；最小含量為0.5%重量比，優(yōu)選為1%重量比。
被提供有B級粘合劑的織物表面結(jié)構優(yōu)選用化學粘合劑預加固。
在步驟c)中可選使用的功能性材料的施加使用已知的技術進行，根據(jù)具體的功能性材料的性質(zhì)而變化。這里的施加或?qū)胍部梢酝ㄟ^旋轉(zhuǎn)噴頭進行。
隨后執(zhí)行步驟d)和e)，按照以前在步驟c)和d)下的描述進行。
在選擇預加固的織物表面結(jié)構的條件下，這些復合材料可以更容易地進一步加工，并降低制造費用。
因此，本發(fā)明的其它主題內(nèi)容是半成品，包括
a) 載體，以及
b) 施加在載體的兩個側(cè)面中的至少一個上的至少一個織物表面結(jié)構，表面結(jié)構含有至少一種處于B級狀態(tài)的粘合劑，其中織物表面結(jié)構具有額外的加固。
步驟b)中提到的織物表面結(jié)構的額外加固可以通過力的機械作用來進行，優(yōu)選通過針刺和/或壓延和/或壓制，和/或通過化學和/或熱塑性粘合劑。額外使用的粘合劑可以相同，也可以不同，但是必須選自與B級粘合劑相容的粘合劑系統(tǒng)。額外的粘合劑成分，即分配給預加固的粘合劑成分，最大為25%重量比，優(yōu)選為10。/。重量比或以下；最小含量為0.5%重量比，優(yōu)選最小為1%重量比。織物表面結(jié)構的額外加
固優(yōu)選在施加B級粘合劑之前進行。提供有B級粘合劑的織物表面結(jié)
構優(yōu)選用化學粘合劑預加固。
通過高程度的預加固，生產(chǎn)中的轉(zhuǎn)換可以更容易和更快速地實現(xiàn)，從而更加經(jīng)濟。這種靈活性造成了顯著的經(jīng)濟優(yōu)勢。
在上述半成品已經(jīng)被提供有功能性材料的情況下，它們已經(jīng)變成完工的復合材料。
因此，本發(fā)明的其它主題內(nèi)容是含有至少一個織物表面結(jié)構的半
成品，其中含有至少一種處于B級狀態(tài)的粘合劑，并且織物表面結(jié)構
具有額外的加固。
因此，本發(fā)明的其它主題內(nèi)容是復合材料，包含
a) 載體，
b) 施加在載體的兩個側(cè)面中的至少一個上的至少一個織物表面結(jié)構，表面結(jié)構含有至少一種最終硬化的B級粘合劑，并且其中織物表面結(jié)構具有額外的加固，
c) 施加在提供有B級粘合劑的織物表面結(jié)構的頂部或?qū)氲娇椢锉砻娼Y(jié)構中的至少一種功能性材料，以及
d) 施加在功能性材料上的可選的其它保護層。
在步驟b)中提到的織物表面結(jié)構的額外加固已經(jīng)在上面描述過了。對于載體、B級粘合劑、功能性材料和保護層來說也是同樣。
此外，本發(fā)明還包含裝飾性半成品、特別是CPL和HPL，包含含有B級粘合劑的至少一個織物表面結(jié)構，優(yōu)選為含有至少一個功能層的無紡布。CPL和HPL典型地由幾層、通常為2-50層用蜜胺、MUF或苯酚 B級粘合劑浸漬的牛皮紙構成。在這些CPL's和/或HPL's含有至少一 種含有B級粘合劑的無紡布的情況下，完全代替紙層所用的牛皮紙的 層數(shù)可以顯著減少。
含有B級粘合劑的無紡布的使用，將牛皮紙的層數(shù)減少了至少一 層，但是優(yōu)選減少了至少50%的牛皮紙層數(shù)，同時保持層壓物具有同 樣的性質(zhì)。粘合劑浸漬的牛皮紙量的減少使得可提高防火類別，可以 擴展到"不可燃"的類別。
因此，本發(fā)明的其它主題內(nèi)容是裝飾性的半成品，特別是包含了 含有B級粘合劑的至少一個織物表面結(jié)構、優(yōu)選為無紡布的CPL禾口/ 或HPL，其中織物表面結(jié)構也可以被預加固。這可以導致牛皮紙層數(shù) 的進一步減少。
本發(fā)明的CPL's禾卩/或HPL's優(yōu)選具有1到25層含有B級粘合劑 的無紡布。此外，本發(fā)明的CPL's和域HPL's可以具有更多層的用蜜 胺、MUF或苯酚B級粘合劑浸漬的牛皮紙。
裝飾性半成品的制造通過在壓力和熱的作用下以這樣的方式進行 層壓，即使得以B級狀態(tài)存在的粘合劑部分或完全硬化來進行。層壓 可以通過不連續(xù)的或連續(xù)的壓制或通過碾壓來進行。壓力、溫度和停 延時間參數(shù)根據(jù)使用的B級粘合劑來進行選擇。
前面提到的材料適合用作載體、織物表面結(jié)構、B級粘合劑、功 能性材料和保護層。在本發(fā)明的方法的范圍內(nèi)公開的優(yōu)選實施方案也 適用于本發(fā)明的復合材料。
前面提到的功能性材料可以以施加在織物表面結(jié)構遠離載體的側(cè)面上的B級粘合劑中的獨立的層的形式存在，或者也可以完全或部分 穿透織物表面結(jié)構。這些實施方案適合于功能性材料，例如防火劑、 用于靜電電荷放電的材料、用于屏蔽電磁電荷的材料、用于屏蔽電磁 射線的材料、有機或無機色素特別是有色色素、或裝飾層等。
在優(yōu)選實施方案中，功能性材料在本發(fā)明的復合材料中形成了分 離的層。該實施方案特別適合于增加了對磨損和/或滑動的抗性，和/或 通過表面的光學效應增加了價值的功能性材料。如果基本顆粒從提供 有B級粘合劑的織物表面結(jié)構上至少部分突出，使得功能性材料被制 造成抗滑動材料或?qū)δp具有增加的抗性，將是特別有利的。
功能性材料存在于載體中和/或織物表面結(jié)構遠離載體的側(cè)面上。
本發(fā)明的復合材料使得直接可用于隨后的應用成為可能，因為復 合材料已經(jīng)含有了必需的功能性材料儲備。
在一種變化的版本中，步驟b)中裝備的織物表面結(jié)構的施加也可
以在載體的制造過程中進行。換句話說，不是步驟a)中的完工的載體， 而是載體在步驟a)中形成。形成的載體與裝備的織物表面結(jié)構一起進 行壓制，其中織物表面結(jié)構被適合地導入到載體的壓制和/或干燥裝置 中。載體-無紡布復合材料的制造可以連續(xù)地或不連續(xù)地進行。
權利要求
1.制造復合材料的方法，包括下列步驟a)提供載體，b)在載體的至少一個表面上施加織物表面結(jié)構，織物表面結(jié)構含有至少一種處于B級狀態(tài)的粘合劑、并含有至少一種功能材料，c)將根據(jù)步驟b)獲得的結(jié)構在壓力和熱的作用下進行層壓，以便以B級狀態(tài)存在的粘合劑接受其最終的硬化，d)可選地施加至少一層另外的保護層并干燥。
2. 權利要求l的方法，其特征在于在步驟a)中不提供載體，而是 形成載體。
3. 權利要求1或2的方法，其特征在于載體是木質(zhì)材料、紙、軟 木、紙板、礦物板和/或蜂窩狀物。
4. 權利要求3的方法，其特征在于所述木質(zhì)材料為板形的或長形 刨花形的木質(zhì)材料。
5. 權利要求4的方法，其特征在于所述木質(zhì)材料為膠合板或?qū)訅?板，木花材料，優(yōu)選刨花板和OSB (定向結(jié)構刨花板)，木纖維材料， 優(yōu)選多孔木纖維板、開口擴散木纖維板、硬(高密度)木纖維板(HDF) 和中密度木纖維板(MDF)，以及Arboform。
6. 權利要求3的方法，其特征在于所述紙和紙板是基于如下物質(zhì) 的材料，所述物質(zhì)為天然的、合成的、礦物的或陶瓷的纖維或者這些 纖維類型的混合物。
7. 權利要求3的方法，其特征在于所述礦物板是在兩個側(cè)面都具 有紙板涂層的板，尤其是石膏纖維板、陶瓷纖維板、水泥板或石灰板，其任選用天然的和/或合成的纖維增強，其中所述天然的和/或合成的纖維還可以包括礦物的和/或陶瓷的纖維。
8. 權利要求1到7任一項的方法，其特征在于所述織物表面結(jié)構是織物、敷設物、編織物、針織物和/或無紡織物。
9. 權利要求1到8任一項的方法，其特征在于織物表面結(jié)構還可以具有纖維、線或長纖維的加固。
10. 權利要求9的方法，其特征在于加固線是基于玻璃、聚酯、碳或金屬的多股長纖維或粗紗，并優(yōu)選以存在于織物表面結(jié)構中的形式或作為平行的線層存在。
11. 權利要求10的方法，其特征在于加固線以織物、襯墊、針織布、針織品或作為無紡布的形式使用。
12. 權利要求1到11任一項的方法，其特征在于所述織物表面結(jié)構是由天然纖維和/或合成或天然的聚合物的纖維、陶瓷纖維、礦物纖維或玻璃纖維形成的，其中這些纖維還可以以混合物的形式使用。
13. 權利要求1到11任一項的方法，其特征在于所述織物表面結(jié)構是長纖維和/或人造短纖維的礦物纖維無紡布。
14. 權利要求13的方法，其特征在于人造短纖維的平均長度在5到120 mm之間。
15. 權利要求13或14的方法，其特征在于所述礦物纖維的平均纖維直徑為5至30 nm。
16. 權利要求1到11任一項的方法，其特征在于所述織物表面結(jié)構為長纖維和/或人造短纖維的玻璃纖維無紡織物。
17. 權利要求16的方法，其特征在于所述人造短纖維的平均長度為5至120 mm。
18. 權利要求16或17的方法，其特征在于所述玻璃纖維的平均直徑為5至30 pm。
19. 權利要求16的方法，其特征在于所述玻璃纖維無紡織物包含玻璃微纖維，該玻璃微纖維的平均直徑為0.1至5Hm。
20. 權利要求16到19任一項的方法，其特征在于所述玻璃纖維無紡織物具有的每單位面積重量為15至500 g/m2，其中這些數(shù)據(jù)涉及沒有粘結(jié)劑的表面結(jié)構。
21. 權利要求16到20任一項的方法，其特征在于所述玻璃纖維無紡織物是通過干法或濕法成網(wǎng)法制造的。
22. 權利要求1到21任一項的方法，其特征在于所述織物表面結(jié)構具有合成聚合物的纖維。
23. 權利要求22的方法，其特征在于所述織物表面結(jié)構包含無紡織物，特別是紡粘的無紡織物。
24. 權利要求23的方法，其特征在于所述紡粘的無紡織物還包含人造短纖維，優(yōu)選具有單獨纖度在1至16分特之間和/或短纖維長度在1至100 mm之間的人造短纖維。
25. 權利要求22的方法，其特征在于所述無紡織物包含如下物質(zhì)的纖維，所述物質(zhì)為聚酰胺、聚己內(nèi)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)、具有醚和酮基團的聚合物、聚烯烴、纖維素或聚苯并咪唑。
26. 權利要求1到25任一項的方法，其特征在于所述織物表面結(jié)構包括天然纖維。
27. 權利要求1到13任一項的方法，其特征在于所述織物表面結(jié)構具有纖維素纖維，優(yōu)選形式為具有平均長度為1至25 mm的人造短纖維的纖維素纖維。
28. 權利要求1的方法，其特征在于所述B-階段粘結(jié)劑仍然可以例如通過熱后處理而經(jīng)歷最終硬化。
29. 權利要求28的方法，其特征在于B級粘合劑作為泡沫施加，優(yōu)選通過旋轉(zhuǎn)噴頭，其中后者可選地含有功能性材料。
30. 權利要求28的方法，其特征在于所述粘結(jié)劑為基于糠醇甲醛、苯酚甲醛、三聚氰胺甲醛、尿素甲醛和它們的混合物的粘結(jié)劑。
31. 權利要求1的方法，其特征在于功能性材料是阻燃劑、用于靜電電荷放電的材料、用于屏蔽電磁射線的材料、有機或無機色素特別是有色色素、能夠增加對磨損和/或滑動的抗性的材料、或裝飾層。
32. 權利要求31的方法，其特征在于防火劑是無機防火劑、有機磷防火劑、基于氮的防火劑或膨脹防火劑。
33. 權利要求31的方法，其特征在于抗靜電劑和用于屏蔽電磁射線的材料是具有導電性的顆粒。
34. 權利要求31的方法，其特征在于無機或有機色素是顆粒性材料，優(yōu)選為CaC03、滑石、石膏或硅土。
35. 權利要求31的方法，其特征在于功能性材料是抗滑動包層和/或具有增加的磨損保護性的包層。
36. 權利要求35的方法，其特征在于抗滑動包層包括SiC和/或Si02顆粒，優(yōu)選的顆粒尺寸在2到5mm之間。
37. 權利要求35的方法，其特征在于具有增加的磨損保護性的包層包含顆粒尺寸小于1 mm的SiC和/或Si02顆粒。
38. 權利要求31的方法，其特征在于裝飾層是鑲飾、具有漆木紋的箔片、覆蓋紙、軟木、裝飾紙、HPL (高壓層壓板)、CPL (連續(xù)壓力層壓板)、或紙片和/或塑料片。
39. 權利要求38的方法，其特征在于HPL's和CPL's是裝飾性半成品，包含含有B級粘合劑的至少一個織物表面結(jié)構，優(yōu)選為含有至少一個功能層的無紡布。
40. 權利要求1到39任一項的方法，其特征在于步驟c)中的層壓通過不連續(xù)的或連續(xù)的壓制或通過碾壓進行。
41. 權利要求1到40任一項的方法，其特征在于步驟d)中保護層通過壓力、噴灑、噴漆技術來進行施加，優(yōu)選通過旋轉(zhuǎn)噴頭。
42. 制造半成品的方法，包括a) 提供載體，b) 在載體的至少一個表面上施加織物表面結(jié)構，其中織物表面結(jié)構含有至少一種處于B級狀態(tài)的粘合劑，并且其中織物表面結(jié)構在提供有B級粘合劑之前進行了加固，C)將根據(jù)步驟b)獲得的結(jié)構在壓力和熱的作用下進行層壓，以便 以B級狀態(tài)存在的粘合劑接受其最終的硬化。
43. 權利要求42的方法，其特征在于在步驟b)中或之后施加至少一種功能性材料。
44. 權利要求42的方法，其特征在于在步驟c)之后施加至少一種 保護層并進行干燥。
45. 權利要求1的方法，其特征在于在步驟b)中不存在功能性材 料，它在步驟b)之后的獨立的步驟中施加，優(yōu)選緊接在步驟b)之后， 并且可選地進行進一步的層壓，以固定獨立施加的功能性材料。
46. 復合材料，含有a) 載體，b) 施加在載體的兩個側(cè)面中的至少一個上的至少一個織物表面 結(jié)構，所述表面結(jié)構含有至少一種最終硬化的B級粘合劑，c) 施加在提供有B級粘合劑的織物表面結(jié)構的頂部或?qū)氲娇椢?表面結(jié)構中的至少一種功能性材料，以及d) 施加在功能性材料上的可選的其它保護層。
47. 權利要求46的復合材料，其特征在于織物表面結(jié)構具有額外 的加固。
48. 權利要求46或47的復合材料，其特征在于載體在權利要求2 到7中定義。
49. 權利要求46或47的復合材料，其特征在于織物表面結(jié)構在 權利要求8到27中定義。
50. 權利要求46或47的復合材料，其特征在于B級粘合劑在權 利要求28到30中定義。
51. 權利要求46或47的復合材料，其特征在于功能性材料包括 阻燃劑、用于靜電電荷放電的材料、用于屏蔽電磁射線的材料、有機 或無機顏料、或裝飾層。
52. 權利要求51的復合材料，其特征在于功能性材料在權利要求 31到39中進一步定義。
53. 權利要求46或47的復合材料，其特征在于功能性材料以施 加在織物表面結(jié)構遠離載體的側(cè)面上的B級粘合劑中的獨立的層的形 式存在，或者也可以完全或部分穿透織物表面結(jié)構。
54. 半成品，包括a) 載體，以及b) 施加在載體的兩個側(cè)面中的至少一個上的至少一個織物表面 結(jié)構，該織物表面結(jié)構含有至少一種處于B級狀態(tài)的粘合劑，其中織 物表面結(jié)構具有額外的加固。
55. 權利要求54的半成品，其特征在于載體在權利要求2到7中 定義。
56. 權利要求54的半成品，其特征在于織物表面結(jié)構在權利要求 8到27中定義。
57. 權利要求54的半成品，其特征在于B級粘合劑在權利要求28 到30中定義。
58. 權利要求54的半成品，其特征在于額外的加固通過熱塑性和 /或化學粘合劑進行，優(yōu)選為化學粘合劑。
59. 權利要求54的半成品，其特征在于額外的加固通過物理針刺 方法、特別是水力針刺，和/或壓力的作用、優(yōu)選為壓延或壓制來進行。
60. 含有至少一個織物表面結(jié)構的半成品，其中含有至少一種處 于B級狀態(tài)的粘合劑，并且織物表面結(jié)構具有額外的加固。
61. 權利要求60的半成品，其特征在于織物表面結(jié)構被定義在權 利要求8到27中。
62. 權利要求60的半成品，其特征在于B級粘合劑被定義在權利 要求28至U 27中。
63. 權利要求60的半成品，其特征在于額外的加固通過熱塑性和 /或化學粘合劑進行，優(yōu)選為化學粘合劑。
64. 權利要求54的半成品，其特征在于額外的加固通過物理針刺 方法、特別是水力針刺，和/或壓力的作用、優(yōu)選為壓延或壓制來進行。
65. 裝飾性半成品、特別是CPL和HPL，包含含有B級粘合劑的 至少一個織物表面結(jié)構，優(yōu)選為含有至少一個裝飾物作為功能層以及 可選的其它功能性材料的無紡布。
66. 權利要求65的裝飾性半成品，其特征在于織物表面結(jié)構、優(yōu) 選為無紡布，具有額外的加固。
67. 權利要求65或67的裝飾性半成品，其特征在于它們含有至 少一種載體。
68. 權利要求65或66的裝飾性半成品，其特征在于它們含有1 到25層之間的織物表面結(jié)構。
69. 權利要求65或66的裝飾性半成品，其特征在于它們還含有 若干層用蜜胺、MUF或苯酚B級粘合劑浸漬的牛皮紙。
70. 權利要求65或66的裝飾性半成品，其特征在于至少一個功 能層是裝飾層。
71. 使用權利要求46到53的復合材料作為建筑材料，特別是用 于家具、墻壁、天花板和地板的覆蓋層。
72. 含有權利要求46到53的復合材料的家具、墻壁、天花板和地板的覆蓋層。
73. 使用權利要求54到64中定義的半成品，用于制造權利要求 65到70中的裝飾性半成品，或用于制造權利要求46到53中的復合材 料。
全文摘要
新的復合材料、它們的制造方法及其應用。本發(fā)明涉及新的復合材料的制造，特別是適合用作內(nèi)部結(jié)構中的材料，用于襯里、結(jié)構和用于制造家具和類似產(chǎn)品的復合材料，以及制造復合材料的方法，該方法包括下列步驟a)提供載體，b)在載體的至少一個表面上施加織物表面結(jié)構，織物表面結(jié)構含有至少一種處于B級狀態(tài)的粘合劑、并含有至少一種功能材料，c)將根據(jù)步驟b)獲得的結(jié)構在壓力和熱的作用下進行層壓，以便以B級狀態(tài)存在的粘合劑接受其最終的硬化，d)可選地施加至少一層另外的保護層并干燥。
文檔編號B32B21/10GK101636265SQ200880005755
公開日2010年1月27日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權日2007年2月21日
發(fā)明者伯恩哈德·?？颂? 伯恩德·克里斯提恩森, 克勞斯·弗雷迪克·格雷奇, 安娜特·阿爾伯雷特, 格蘭達·本納特, 菲爾·梅勒, 邁克爾·凱澤爾, 阿蘭·甲斐 申請人:約翰斯曼維爾歐洲有限公司