制备非平坦制品的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造非平坦制品的方法，包括以下步骤：提供一种包含纤维材料和树脂的结构体，所述树脂包含衍生自具有2

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备非平坦制品的方法
专利

[0001]本专利技术涉及由纤维材料(例如生物基纤维材料)和包含聚合物的树脂生产制品的方法。如此获得的制品出奇地坚固且耐刮擦，并且可以成形为非平坦形状。本专利技术还涉及可通过该方法获得的制品和用于该方法的结构体。

技术介绍

[0002]用于从生物基材料生产制品的各种方法在本领域中是已知的。出于可持续性的原因，需要这些制品。
[0003]例如，WO 2012/140237描述了制造复合材料的方法，该复合材料包含10
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98wt.％的生物基颗粒或纤维填料和至少2wt.％的聚酯，其中该方法包括将填料和聚酯(或其前体)结合，并使组合物经受固化步骤。
[0004]WO 2012/140238描述了一种制造层压板的方法。载体涂覆有一层聚酯。然后将复合材料固化以得到层压板。使用这种方法，可以将成堆的木材粘在一起。
[0005]市场对衍生自可再生资源，特别是生物基资源的制品越来越感兴趣，特别是在家具、运输(例如汽车工业)和建筑领域。当然，除了衍生自可再生资源外，制品还应满足其他要求。它们应该结合有吸引力的自然外观和触感以及良好的强度和耐久性，包括例如良好的耐刮擦性和良好的耐反复施力性，例如通过满足适用的欧洲规范的要求来证明。
[0006]此外，应该可以制造几乎任何形状的制品，包括复杂的形状。这些包括家具(例如椅子、(吧台)凳和沙发)、用于建筑的非平坦制品和用于运输(例如汽车)行业的非平坦制品(例如车门面板)。常规使用的天然材料，例如木材，通常不具有所需的可成形性。

技术实现思路

[0007]本专利技术涉及解决这些问题的方法。它能够生产具有结构复杂(例如，非平坦)形状的制品，这些制品具有良好(自然)的目视效果和触感、高强度和良好的耐久性，如上所述，并且可得自可再生资源。该方法在本文中公开。
[0008]本专利技术涉及一种用于制造非平坦制品的方法，包括以下步骤：
[0009]提供包含纤维材料和树脂的结构体，所述树脂包含衍生自具有2
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15个碳原子的脂族多元醇和脂族多元羧酸的聚合物，或此类聚合物的前体单体，所述聚合物具有大于0至1.0的聚合程度，其中所述结构体具有0.3
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0.98的空隙率；所述结构体具有低于40wt％的水含量，并且，
[0010]使所述结构体进行以下步骤：
[0011]‑
如果聚合程度低于0.5，使其聚合至0.5
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1的聚合程度，
[0012]‑
压制，以降低空隙率，以及
[0013]‑
通过在高于聚合物的Tg的内部温度下施加力，将所述结构体成形为非平坦制品，所得非平坦制品具有至少0.5的聚合程度和小于20wt％的水含量，
[0014]其中聚合(如果进行的话)、降低空隙率和成形同时进行；或
[0015]其中聚合(如果进行的话)和降低空隙率同时进行，然后进行成形；或
[0016]其中聚合(如果进行的话)和降低空隙率以任何顺序相继进行，然后进行成形；或者
[0017]其中聚合(如果进行的话)之后是降低空隙率和成形，且成形与降低空隙率同时进行或在其后进行。
[0018]令人惊讶的是，此方法能够制造几乎任何形状的非平坦制品。发现在根据本专利技术的方法中作为起始材料的结构体的组成是特别重要的。具体地，发现使用具有高空隙率的纤维材料，特别是非织造纤维材料是有利的，因为这种材料中的纤维具有相对于彼此移动的一些自由度。因此，纤维材料几乎可以采用任何形状，该形状通过树脂中的聚合物而稳定。此外，具有高空隙率的纤维材料比具有低空隙率的纤维材料更容易用树脂浸渍。这导致纤维更好的粘附，从而导致更坚固的最终产品。此外，有利地，当结构体的水含量小于20wt％并且聚合物的聚合程度至少为0.5时，树脂的浪费减少并且形成结构体所需的时间减少。因此，通过选择如本文所定义的聚合程度和水含量，减少了由于不必要的能源消耗和起始材料浪费而对环境造成的影响。这也允许将结构体作为用于制造非平坦制品的即用型起始材料运输，这有助于制造具有低环境影响的非平坦制品。
[0019]以下更详细地公开了该方法。该方法的具体优点及其具体实施方案将从进一步的说明中变得明显。
[0020]纤维材料
[0021]如本文所述的方法中的起始材料是包含纤维材料和树脂的结构体。
[0022]本专利技术方法中使用的结构体包括一层或多层纤维材料。在一个实施方案中，该结构体包括单层纤维材料。在另一个实施方案中，该结构体包括多于一层的纤维材料，例如2至10层，优选3至6层。纤维材料层可以是织造层(woven layers)或非织造层(non
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woven layers)。优选地，纤维材料层是非织造层，因为它们更容易形成。当纤维材料层是织造层时，可能希望使用多于一层的纤维材料。在本说明书的上下文中，术语“纤维”是指单丝、复丝纱、线、带、条和其他具有规则或不规则横截面并且长度基本上大于宽度和厚度的细长物体。
[0023]结构体中纤维材料的存在是重要的，因为它为结构体提供了可塑形性(shapeability)、强度和体积。应当理解，在本专利技术的方法中使用的纤维材料是柔性的，并且能够经受高压而不对纤维特性产生不利影响。此外，纤维材料还可以赋予最终产品特定的特性，例如理想的目视效果和触感或特定的质地。
[0024]该结构体具有良好的可塑形性，至少部分是因为其中使用的纤维材料具有规定的空隙率。纤维材料(不包含树脂)通常具有至少0.4、特别是至少0.5、更特别是至少0.6、甚至更特别是至少0.7、还更特别是至少0.8的空隙率。作为一般上限，可以提及至多0.98的值。空隙率反映材料(其中可能填充有气体，例如空气)中空隙的体积占材料总体积的比例。因此，纤维材料的空隙率可以由纤维材料本身的密度和构成该纤维材料的材料的密度(即，当纤维材料是大麻层时，大麻的密度)来计算。
[0025]在非织造纤维材料中，纤维材料沿其最长轴确定的纤维长度通常为0.5
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10cm。优选地，纤维材料具有1
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10cm的纤维长度。更优选地，纤维材料具有2
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7cm的纤维长度。在织造纤维材料中，纤维长度通常为材料的长度和宽度的量级。例如，当织造纤维材料用于制造椅
子的座椅时，一个方向上的纤维可以具有与座椅的长度相对应的长度，而另一个方向上的纤维可以具有与该座椅的宽度相对应的长度。
[0026]纤维材料可包括植物衍生纤维，优选纤维素和/或木质纤维素纤维。纤维材料也可基本上由植物衍生纤维组成。基于植物衍生纤维的纤维的例子包括亚麻、大麻、洋麻、黄麻、苎麻、剑麻、椰子和棉花。纤维材料还可以包括动物衍生纤维。动物衍生纤维可以是羊毛、毛发、丝绸和衍生自羽毛(例如，鸡毛)的纤维。也可以使用内脏的其他部分。
[0027]纤维材料可包括合成纤维。合适的合成纤维的实例是衍生自以下的纤维：粘胶、玻璃、聚酯、碳、芳纶(aramids)、尼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造非平坦制品的方法，包括以下步骤：提供包含纤维材料和树脂的结构体，所述树脂包含衍生自具有2
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15个碳原子的脂族多元醇和脂族多元羧酸的聚合物，或此类聚合物的前体单体，所述聚合物具有大于0至1.0的聚合程度，其中所述结构体具有0.3
‑
0.98的空隙率；所述结构体具有低于40wt％的水含量，并且，使所述结构体进行以下步骤：
‑
如果聚合程度低于0.5，使其聚合至0.5
‑
1的聚合程度，
‑
压制，以降低空隙率，以及
‑
通过在高于聚合物的玻璃化转变温度(Tg)的内部温度下施加力，将所述结构体成形为非平坦制品，所得非平坦制品具有至少0.5的聚合程度和小于20wt％的水含量，其中聚合(如果进行的话)、降低空隙率和成形同时进行；其中聚合(如果进行的话)和降低空隙率同时进行，然后进行成形；其中聚合(如果进行的话)和降低空隙率以任何顺序相继进行，然后进行成形；或者其中聚合(如果进行的话)之后是降低空隙率和成形，且成形与降低空隙率同时进行或在其后进行。2.根据权利要求1所述的方法，其中聚合(如果进行的话)、降低空隙率和成形同时进行。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述结构体具有0.4
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0.98、优选0.5
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0.98、更优选0.6
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98、甚至更优选0.7
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0.95的空隙率。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述纤维材料包含纤维长度为1
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10cm、优选2
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7cm、更优选3
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5cm的纤维。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中基于所述纤维材料和所述聚合物的重量，所述结构体具有20
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70wt％，优选25
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45wt％或30
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60wt％的聚合物含量。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，在成形期间，水通过多个孔蒸发。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，在成形之后，在(第一)固化步骤中，在至少80℃的内部温度下，优选在80
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140℃的内部温度下使制品固化优选至少15分钟，优选其中第一固化步骤之后是第二固化步骤，其中在所述第二固化步骤中，所述制品在140
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220℃，优选140
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170℃的内部温度下固化优选至少至少60分钟。8.根据权利要求1至7...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：普兰迪斯控股有限公司，
类型：发明
国别省市：