由開孔蜜胺樹脂泡沫和蜜胺纖維網或織物組成的層狀複合材料的製作方法

2023-06-04 12:23:01

專利名稱：由開孔蜜胺樹脂泡沫和蜜胺纖維網或織物組成的層狀複合材料的製作方法
由開孔密胺樹脂泡沫和蜜胺纖維網或織物組成的層狀複合材料本發明涉及一種層狀複合體系，包括一層或多層基於氨基樹脂的開孔泡沫A)，和一層或多層纖維非織造織物或纖維織物B)， 其中所述層B)包含^樹脂纖維，涉及其生產和作為清潔海綿或防護墊的 用途。德國實用新型DE 299 02 351 Ul描述了用於天花板和牆面的在基於蜜 胺-曱醛樹脂的開孔泡沫與纖維織物或纖維非織造織物之間的複合體系。德國實用新型DE 201 09 652 Ul描述了泡孔結構已通過熱壓緻密的蜜 胺-甲醛樹脂泡沫作為家具、陶器或汽車除塵的清潔海綿的用途。由5-90重量％的蜜胺纖維、5-90重量％的天然纖維和0.1-30重量％因其良好的耐熱及抗燃行為而用於製造工作服和防熱服。本發明的目的是提供一種可以在寬溫度範圍內用作清潔工具或防護墊的強度得以提高的層狀複合材料。我們已發現由上述層狀複合體系達到該目的。通常，所述層A)厚度為10-50mm，所述層B)厚度為l-10mm。層A)用於層A)的開孔泡沫優選基於蜜胺-曱醛縮合產物並具有5-100g/1，特 別是8-20g/1的殼層密度(envelope density)的彈性泡沫。泡孔數通常為 50-300個泡孔/25mm。拉伸強度優選為100-150kPa及斷裂伸長率為 8-20% 。可才艮據EP-A 071 672或EP-A 037 470通過用熱空氣、蒸汽或通過微 波輻射使高度濃縮的包含發泡劑的蜜胺-甲醛預縮合物溶液或分散體膨脹 並固化而生產泡沫。該泡沫由BASF Aktiengesellschaft以商品名Basotect 市售。
蜜胺/曱醛摩爾比通常是l:l至l:5。例如如WO 01/94436中所述，為 生產曱醛特別低的泡沫，摩爾比選擇為1:1.3至1:1.8，並使用無亞硫酸鹽 基團的預縮合物。隨後可將泡沫退火、壓制或表面壓紋使其皿來改進其性能特性或其 強度和耐用性。可將泡沫切割成所需的形狀和厚度。 層B)根據本發明，層A)的纖維織物或非織造織物包含^J^樹脂纖維，優選 基於蜜胺-甲醛樹脂的氨基樹脂纖維。所用4J^樹脂纖維例如可通過EP-A 93 965、 DE-A 23 64 091、 EP-A 221 330、 EP畫A 408 947、 DE-A 10029334或DE國A 10133787中所述的方法 生產。特別優選的^J^樹脂纖維包括作為單體結構單元(A)的卯-100mol。/。主 要由30-100mol%，優選50-99mol%,更優選85-95mol% ，特別是 88誦93mol。/。蜜胺和0-70mol%，優選l-50mol%，更優選5-15mol%,特別 是7-12mol。/o取代蜜胺或其混合物組成的混合物。合適的取代蜜胺是2-(2-羥基乙氨基)-4，6-二氨基-l，3，5-三嗪、2，4-二(2-羥基乙氨基)-6-氨基-l，3，5國三 溱、2,4，6-三(2-羥基乙氨基)-1，3，5-三嗪，2-羥基異丙#^取代的蜜胺如2-(2-羥基異丙氨基)-4，6-二氨基-l，3，5-三嗪、2，4-二(2-羥基異丙氨基)-6-氨基 -1,3,5-三嗪、2，4，6-三(2-羥基異丙氨基)-1，3,5-三嗪、2-(S-羥基-3-氧雜戊氨 基)-4，6-二#^-1，3，5-三嗪、2，4，6-三(5-羥基-3-氧雜戊#^)-1，3，5-三嗪、2,4-二(5-羥基-3-氧雜戊氨基)-6-狄-l，3，5-三嗪、2-(6-氨基己氨基)-4,6-二氨基 -1，3，5-三嗪、2，4-二(6-氨基己絲)-6-氨基-1，3，5-三嗪、2，4,6-三(6-氨基己氨 基)-l，3，5-三嗪或其混合物，例如10mol% 2-(5-羥基-3-氧雜戊#^)-4,6-二氨 基畫l,3，5-三嗪、50mol% 2，4-二-(5-羥基-3-氧雜戊>#^)-6-#^-1,3，5-三溱和 40mol。/。2，4，6-三-(5-羥基-3-氧雜戊氨基)-l，3，5-三嗪的混合物。優選的氨基樹脂纖維進一步包含作為單體結構單元(B)的基於單體結 構單元(A)和(B)總數為0-10mol%，優選0.1-9.5mol"/。，特別是l-5mol。/。的 酚或酚的混合物。適宜的酚(B)包括包含一個或兩個羥基並任選經選自Q-C9烷基和羥基
的基團取代的酚，也可為經兩個或三個酚基取代的d-C4鏈烷烴、二(羥基 苯基)碸或其混合物。優選的酚是苯酴、4-甲基苯酚、4-叔丁基苯酚、4-正辛基苯酚、4-正 壬基苯酚、鄰苯二酚、間苯二酚、對苯二酚、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷、雙 (4-羥基苯基)碸，更優選苯酚、間苯二酚和2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷。優選的氨基樹脂纖維通常可以通過組分(A)和(B)與甲醛或供應甲醛的 化合物反應及隨後紡絲而得，蜜胺與甲醛的摩爾比為1:1.15至1:4.5,優選 1:1.8至1:3.0。曱醛通常以例如濃度為40-50重量。/。的水溶液使用或以在與(A)和(B) 反應過程中供應曱醛的化合物形式使用，實例是固態的低聚或聚合甲醛如 多聚甲醛、1，3，5-三噁烷或1，3,5，7-四噁烷(tetraoxane)。優選的蜜胺纖維通常通過將蜜胺、合適的話取代蜜胺和合適的話苯酚 與甲醛或供應甲醛的化合物一起來縮聚生產。所有組分可在開始以初始進 料存在或可以一次一點地依次反應，隨後向所形成的預縮合物中進一步加 入蜜胺、取代蜜胺或苯酚。縮聚反應以常規方式進行(參見EP-A 355 760及Houben-Weyl，第14/2 巻，第357頁及後續頁)。反應溫度通常選為20-150。C，優選40-140。C。 反應壓力通常不嚴格。反應通常在100-500kPa，優選大氣壓下進行。縮聚 通常在高於7的pH下進一步進行。優選7.5-10.0的pH，特別優選8-9的 pH。可使用溶劑或不用溶劑進行該反應。通常若使用甲醛水溶液則不添加 溶劑。若使用固態甲醛，則通常使用水作為溶劑，用量通常基於所用單體 總量為5-40重量％，優選15-20重量％。反應混合物還可包括少量常規添加劑，例如鹼金屬亞硫酸鹽如焦亞硫 酸鈉和亞硫酸鈉、鹼金屬曱酸鹽如甲酸鈉、鹼金屬檸檬酸鹽如檸檬酸鈉、 磷酸鹽、聚磷酸鹽、脲、雙氰胺或氨腈。它們可作為純單一化合物或相互 的混合物，在每種情況下不用溶劑或以水溶液在縮合反應之前、期間或之 後添加。其他改性劑為胺和氨基醇如二乙胺、乙醇胺、二乙醇胺或2-二乙^乙醇。適宜的添加劑還包括填料和乳化劑。適宜的填料例如包括纖維狀或粉 狀無機增強劑或填料如玻璃纖維、金屬粉末、金屬鹽或矽酸鹽，實例是高 嶺土、滑石、重晶石、石英或白堊，也可為顏料及染料。所用乳化劑通常 是慣用的具有長鏈烷基部分的非離子、陰離子或陽離子有機化合物。縮聚反應可在例如擠出機中以常規方法間歇或連續地進行(參見EP隱A 355 760)。為了生產纖維，通常以常規方式將本發明的蜜胺樹脂紡絲，例如在室 溫下在旋轉紡絲(rotospinning)機中添加固化劑(通常為酸如甲酸、硫酸或氯 化銨)後紡絲，隨後在加熱氣氛中將粗纖維固化，或在加熱氣氛中紡絲，同 時蒸發作為溶劑的水並固化該縮合物。該方法詳細描述於DE-A-23 64 091中。然而，氨基樹脂纖維還可使用其他慣用的方法生產，例如纖維拉絲 (fiber pulling)、擠壓和原纖化。通常將得到的纖維預乾燥，合適的話將其 拉伸，然後在120-250°C下固化。市售的氨基樹脂纖維厚度通常為5-25pm，長度為2-2000mm。 此外，纖維非織造織物、纖維織物或用於它的紗可包含天然纖維或由熱塑性聚合物組成的人造樹脂纖維。例如，纖維非織造織物和纖維織物可 由如下纖維組成a) 5-90重量％氨基樹脂纖維，特別是蜜胺纖維，b) 5-卯重量。/。天然纖維，及c) 0.1-30重量％聚醯胺纖維。層A)和層B)可通過壓合(stitching)、縫合(quilting)、釘合(tacking)、 針縫(needling)或鉚合(riveting)形成。有利地，使用不燃紗，例如PTFE或 芳族聚醯胺纖維組成的紗，或鋼或鋁製成的銷、針或鉚釘。因氨基樹脂纖 維部分或蜜胺-甲醛泡沫部分的高熱穩定性，還可特別筒單地將該層狀複合 體系粘合在一起，例如使用熱熔粘合劑以點或以面祐合。開孔泡沫因其高熱穩定性和絕熱效果還可通過市售熱熔粘合劑如基於 乙烯/醋酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯或聚異丁烯(PIP)的熱熔粘合劑簡單地固定
在任何底材如天花板、牆壁、木材、石青板等上。由該開孔泡沫提供的熱 絕緣意味著液化熱熔粘合劑維持液態幾秒鐘，在此過程中，甚至可以在難 接近的地方進行簡單的附著。所述粘合劑部分滲入開孔泡沫，以使適當負 荷下故障發生的位置通常在泡沫層而不在與底材的界面。建築業上的應用 優選使用低可燃性、添加阻燃劑的熱熔粘合劑或單組分聚氨酯粘合劑。層狀複合材料除了包含層A)和層B)外，還可進一步包含例如由彈性聚 氨酯泡沫組成的層C)，這些層C)尤其可構造成夾合層(grip layer),可將該 層C)應用於層A)或層B)的頂部。優選由層A)和層B)組成的層狀複合材料。若使用幾層，則優選^f吏用 一層A)和一層B)作為外層。為增強清潔效果，層A)可摻入清潔助劑，例如無機化合物如矽酸鹽或 磷酸鹽。也可摻入表面活性劑、*助劑或漂白劑來提高清潔效果。也可 通過將抗菌物質摻入層A)、 B)或C)中來增強該層狀複合材料。還可添加 具有愉快效果的香料。該層狀複合體系可用作例如清潔家具、陶器或噴漆表面的清潔海綿。 該層狀複合材料中泡沫層A)的強度和耐用性因纖維非織造織物或纖維織 物層B)而提高。如果必要，該層狀複合材料可以雙面使用。為了在用作清 潔海綿時延長該開孔泡沫的耐用性並提高壓力控制，可以對該開孔泡沫(層 A)或層狀複合體系提供例如以塑料材料如笨乙烯或烯烴聚合物組成的單面 開口長方體形式的支架。該支架是確保改善操作的簡單方便的方式。特別地開孔泡沫或層狀複合體系的層A因其彈性可簡單壓入支架中。為了提高對頑固汙垢的效果，開孔泡沫或層狀複合體系可用粘合劑(如丙烯酸酯水分散體)施加例如砂或剛玉的磨耗層。僅用刀片或熱金屬絲可將基於M樹脂的開孔泡沫或層狀複合體系簡單地切割成所需形狀。在潮溼的開孔泡沫上進行切割是特別有效的。溫度高於開孔泡沫分解溫度的金屬絲可用於脆性切割斷面。這是生產型材、複雜形狀或橡皮圖章的簡單而便宜的方式。因開孔泡沫在約-180。C至+200。C溫度下的彈性，可簡單地將該泡沫裝進預製容器部件中。該泡沫甚至在低溫如低於-80。C下保持彈性。沒有
發生由於脆裂造成的損壞。因此該泡沫也非常適宜用作水箱或冷藏箱的吸 收墊來吸收除霜時的水分並防止凍存料凍結到冰箱或冷藏箱壁上。使用該層狀複合體系的另一方式是作為焊接操作的防護墊。因其耐熱 和耐化學性以及其良好的絕熱性能，液態金屬滴如焊料例如將在高達300。C下在泡沫層A)上以液態長期漂浮並可被進一步加工或傳送。通常， 一層或多層開孔泡沫(層A)還可在沒有纖維非織造織物或纖維 織物的層B)下單獨用於上述應用。 實施例 實施例1:將一塊約20cm * 20cm * 5cm的開孔蜜胺-甲醛泡沫(Basotect⑧，BASF Aktiengesellschaft)用作焊接墊。落下的焊料滴作為小漂浮液滴停留在泡沫 表面並未,皮吸收。 實施例2:將一塊約30cm * 10cm * lcm的開孔蜜胺-甲醛泡沫(Basotect⑧，BASF Aktiengesellschaft)作為襯墊置於冷藏箱隔間中。其保持彈性並吸收來自凍 存料取出處的水分。因其未在隔間底部凍結，泡沫使用後易於從冷藏箱隔 間移走。洗滌及乾燥後易於再使用。
權利要求
1. 一種層狀複合體系，包括一層或多層基於氨基樹脂的開孔泡沫A)，和一層或多層纖維非織造織物或纖維織物B)，其中所述層B)包含氨基樹脂纖維。
2. 根據權利要求1的層狀複合體系，其中所述層A)由殼層密度為 5-100g/l的開孔泡沫組成。
3. 根據權利要求1或2的層狀複合體系，其中所述層A)的厚度為 10-50mm，所述層B)的厚度為l-10mm。
4. 根據權利要求l-3中任一項的層狀複合體系，其中所述層B)由纖維 織物組成，該纖維織物由如下纖維組成a) 5-90重量°/。蜜胺纖維，b) 5-90重量°/。天然纖維，及c) 0.1-30重量％聚醯胺纖維。
5. —種將一層或多層基於氨基樹脂的開孔泡沫A固定在底材上或生 產根據權利要求1-4中任一項的層狀複合體系的方法，包括用熱熔粘合劑 將所述層A)和B)粘接在一起。
6. 根據權利要求1-5中任一項的層狀複合體系作為清潔海綿的用途。
7. —層或多層基於M樹脂的開孔泡沫A或根據權利要求l-5中任一 項的層狀複合體系作為焊接操作防護墊的用途。
8. —層或多層基於M樹脂的開孔泡沫A或根據權利要求1-5中任一 項的層狀複合體系作為冷卻或冷凍設備襯墊的用途。
9. 一層或多層基於M樹脂的開孔泡沫A或根據權利要求l-5中任一 項的層狀複合體系通過熱絲來生產壓花或圖章的用途。
全文摘要
本發明公開了一種層狀複合體系，包含由基於氨基塑料的開孔泡沫製成的一層或幾層A)及由非織造織物或纖維織物製成的一層或幾層B)。層B包含蜜胺纖維。還公開了其生產方法和本發明層狀複合體系作為清潔海綿或防護墊的用途。
文檔編號A47L13/16GK101400510SQ200780008511
公開日2009年4月1日 申請日期2007年3月9日 優先權日2006年3月9日
發明者A·阿爾特黑爾德, B·瓦特, C·莫克, H-J·誇德貝克-西格, K·哈恩 申請人:巴斯夫歐洲公司