【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含防滑和防水外层的层压部件及其制备方法
[0001]本说明书总体而言涉及层压部件,其包括外层和聚氨酯夹层材料,其中所述外层中的至少一层防滑和防水,以及涉及制备所述部件的方法,包括使用所述部件作为汽车的承重底板(load floor)。
技术介绍
[0002]纤维增强的夹层面板用于制备各种层压汽车部件,例如承重底板。这些部件有时通过在蜂窝芯的每一侧上布置纤维层,然后用聚氨酯树脂浸渍该纤维层从而将各层粘合在一起来制备。然后在聚氨酯树脂固化之前,在加热下对该部件进行模压。具有A级表面质量的外层可置于聚氨酯浸渍的纤维层的一层上,而装饰层(例如织物层)置于另一层上。
[0003]然而,在一些应用中,可能需要用具有A级表面质量的防水和抗紫外线涂层代替所述织物层。然而,为了切实可行,特别是用于承重底板应用,所述涂层必须表现出良好的防滑性。否则,如果所述涂层很滑,放置于承重底板上的物体就容易在车辆内滑动,这是不希望的。
[0004]然而,用于制备所述层压部件的制备方法不利于获得这种防滑涂层。这是因为在压制成型操作中所使用的模具的内表面必须涂覆有脱模剂,以便能够在不损坏部件的情况下使层压部件从模具中脱模。然而,迄今为止,用于这些应用中的有机硅基脱模剂倾向于转移至部件上,从而使其外表面光滑并产生“条纹”外观。
[0005]因此,非常需要提供适合用作汽车承重底板的层压部件,其具有防水和防滑的外涂层并且具有A级表面质量。还非常需要不使用有机硅基脱模剂而制备所述层压部件的方法。
[0006]本专利技术是鉴于上 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.层压部件,其包含:(a)芯;(b)布置在所述芯的每一侧上并浸渍有聚氨酯树脂的纤维层,和(c)外层,其至少部分地涂覆聚氨酯浸渍的纤维层中的至少一层,其中所述外层为反应混合物的固化反应产物,所述反应混合物包含:(1)多异氰酸酯;(2)分子量为800Da至25,000Da且官能度为2至8的聚醚多元醇;和(3)基于反应混合物的总重量计0.5至15重量%的异氰酸酯反应性官能度为至少1的脂肪酸酯。2.根据权利要求1所述的层压部件,其中所述芯由以下材料构成:金属,例如铝、镁或其合金;增强、非增强、填充或未填充的塑料,例如聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、聚酰胺酰亚胺或其混合物;天然材料,例如木材、亚麻、剑麻、黄麻、大麻或其混合物;和/或纸,例如多层纸、纸板、树脂浸渍的纸或其混合物。3.根据权利要求1或权利要求2所述的层压部件,其中所述芯包含空腔,例如有角的或圆形的通道、孔或气泡。4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的层压部件,其中所述芯具有波纹状、角状、蜂窝状或泡沫状型材,例如波纹状金属或波纹状纸板。5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的层压部件,其中所述芯的厚度为5至50毫米和/或所述芯的密度为10至1000kg/m3。6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的层压部件,其中所述纤维层包含玻璃纤维毡、短切玻璃纤维原丝毡、无规玻璃纤维层、玻璃纤维织物、切割或磨碎的玻璃或矿物纤维、天然纤维毡、针织织物、切割的天然纤维或纤维毡、基于聚合物的非织造布和针织织物、碳纤维或芳族聚酰胺纤维或其混合物,例如其中天然纤维包含亚麻、剑麻、黄麻、大麻或其混合物。7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的层压部件,其中所述纤维层的厚度为0.1至2毫米和/或每单位面积的纤维层的重量为225至1200g/m2。8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的层压部件,其中所述聚氨酯树脂部分或完全填充所述芯的空腔。9.根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的层压部件,其中所述聚氨酯由单组分或多组分聚氨酯形成体系形成,并且是发泡的或非发泡的。10.根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的层压部件,其中所述聚氨酯为包含反应混合物的反应产物的聚氨酯树脂,所述反应混合物包含:(1)至少一种多异氰酸酯;(2)至少一种平均OH值为300至700的多元醇成分,所述多元醇成分包含至少一种短链多元醇和一种长链多元醇,初始多元醇的官能度为2
‑
6;(3)水;(4)活化剂;(5)稳定剂;和任选地,(6)其他辅助材料、脱模剂和添加剂,例如其中所述多元醇成分包含聚酯多元醇和/或聚醚多元醇,所述多异氰酸酯包含二苯基甲烷二异氰酸酯系列(pMDI类型)的聚合异氰酸酯、其预聚物或粗MDI,水的用量为每100份的多元醇制剂0.1至3.0份,例如0.3至2.0份,所述活化剂包含胺或金属盐,和/或所述稳定剂包含聚醚硅氧烷,例如水溶性聚醚硅氧烷。11.根据权利要求1至权利要求10中任一项所述的层压部件,其中每单位面积的聚氨酯的重量为400至1200g/m2。12.根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的层压部件,其中所述多异氰酸酯包含
脂族、脂环族、芳脂族、芳族和/或杂环多异氰酸酯,例如式Q(NCO)
n
的那些,其中n为2、3或4,并且Q为具有2至18、例如6至10个碳原子的脂族烃基,具有4至15、例如5至10个碳原子的脂环族烃基,具有6至15、例如6至13个碳原子的芳族烃基,或具有8至15、例如8至13个碳原子的芳脂族烃基。13.根据权利要求1至权利要求12中任一项所述的层压部件,其中所述多异氰酸酯包含亚乙基二异氰酸酯、1,4
‑
四亚甲基二异氰酸酯、1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,12
‑
十二烷二异氰酸酯、环丁烷
‑
1,3
‑
二异氰酸酯、环己烷
‑
1,3
‑
二异氰酸酯和1,4
‑
环己烷二异氰酸酯以及这些异构体的任意混合物、1
‑
异氰酸根合
‑
3,3,5
‑
三甲基
‑5‑
异氰酸根合甲基环己烷、2,4
‑
六氢甲苯二异氰酸酯和2,6
‑
六氢甲苯二异氰酸酯以及这些异构体的任意混合物、六氢
‑
1,3
‑
亚苯基二异氰酸酯和六氢
‑
1,4
‑
亚苯基二异氰酸酯、全氢
‑
2,4
′‑
二苯基甲烷二异氰酸酯和全氢
‑
4,4
′‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、1,3
‑
亚苯基二异氰酸酯和1,4
‑
亚苯基二异氰酸酯、1,4
‑
均四甲苯二异氰酸酯(DDI)、4,4
′‑
均二苯乙烯二异氰酸酯、3,3
′‑
二甲基
‑
4,4
′‑
联苯二异氰酸酯(TODI)、2,4
‑
甲苯二异氰酸酯和2,6
‑
甲苯二异氰酸酯(TDI)以及这些异构体的任意混合物、二苯基甲烷
‑
2,4
′‑
二异氰酸酯和/或二苯基甲烷
‑
4,4
′‑
二异氰酸酯(MDI)、亚萘基
‑
1,5
‑
二异氰酸酯、三苯基甲烷
‑
4,4
′
,4
″‑
三异氰酸酯、多苯基
‑
多亚甲基多异氰酸酯(如通过苯胺与甲醛缩合并随后光气化而获得)、间
‑
异氰酸根合苯基磺酰基异氰酸酯和对
‑
异氰酸根合苯基磺酰基异氰酸酯、全氯代芳基多异氰酸酯、具有碳二亚胺基团的多异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、具有脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯、具有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯、具有氨基甲酸乙酯基团的多异氰酸酯、具有酰化脲基团的多异氰酸酯、具有缩二脲基团的多异氰酸酯、通过调聚反应制备的多异氰酸酯、具有酯基团的多异氰酸酯、上述异氰酸酯与缩醛的反应产物以及含有聚合物脂肪酸酯的多异氰酸酯,或任意两种或更多种上述多异氰酸酯的混合物。14.根据权利要求1至权利要求13中任一项所述的层压部件,其中所述多异氰酸酯包含通过以下方式制备的具有异氰酸酯基团的预聚物:使多元醇和/或扩链剂和/或交联剂与至少一种选自TDI、MDI、TODI、DIBDI、NDI、DDI、例如4,4
′‑
MDI的芳族二异氰酸酯反应,以产生具有氨基甲酸乙酯基团和异氰酸酯基团的加聚产物,其NCO含量为6至25重量%。15.根据权利要求1至权利要求14中任一项所述的层压部件,其中所述多异氰酸酯包含亚甲基桥接多苯基多异氰酸酯和/或亚甲基桥接多苯基多异氰酸酯的预聚物,其平均官能度为每分子1.8至3.5、例如2.0至3.1个异氰酸酯部分,并且NCO含量为20至32重量%。16.根据权利要求1至权利要求15中任一项所述的层压部件,其中所述聚醚多元醇的分子量为800至14,000Da或1,000至8,000Da,和/或官能度为2.4至8或2.5至3.5。17.根据权利要求1至权利要求16中任一项所述的层压部件,其中所述聚醚多元醇包含聚氧亚乙基二醇、三醇、四醇和更高官能度的聚氧亚乙基多元醇,聚氧亚丙基二醇、三醇、四醇和更高官能度的聚氧亚乙基多元醇,或其任意两种或更多种的混合物,例如其中所述聚醚多元醇由起始剂或引发剂制备,所述起始剂或引发剂包含乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇、山梨糖醇、蔗糖、乙二胺和甲苯二胺,或其任意两种或更多种的混合物。18.根据权利要求1至权利要求17中任一项所述的层压部件,其中所述反应混合物包含低分子双官能扩链剂、三官能或四官能交联剂或扩链剂和交联剂的混合物,例如其中所述
扩链剂包含链烷二醇或二亚烷基二醇,并且所述交联剂包含3价或4价醇和/或低聚聚亚烷基多元醇,其官能度为3至4并且分子量为<750g/mol,例如18至400g/mol或60至300g/mol。19.根据条款18所述的层压部件,其中所述扩链剂和/或交联剂的存在量为不大于50重量%,例如不大于20重量%,例如1至50重量%或2至20重量%,基于反应混合物中异氰酸酯反应性成分的总重量计。20.根据权利要求1至权利要求19中任一项所述的层压部件,其中所述脂肪酸酯的存在量为0.5至5重量%,基于反应混合物的总重量计。21.根据权利要求1至权利要求20中任一项所述的层压部件,其中所述脂肪酸酯包含具有5至32个碳原子、例如12至22个碳原子的脂肪酸与具有2至30个碳原子、例如2至22个碳原子的一元醇或多元醇的酯反应产物,例如其中所述脂肪酸包含饱和脂肪酸,例如己酸、辛酸、十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、山嵛酸、二十四烷酸、蜡酸、褐煤酸和/或蜂花酸,和/或不饱和脂肪酸,例如油酸、反油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、巴西烯酸、芥酸和/或蓖麻油酸,以及其任意两种或更多种的混合物,和/或其中所述醇包含一元醇,例如丙醇、异丙醇、丁醇、辛醇(octyl alcohol)、辛醇(capryl alcohol)、月桂醇、肉豆蔻醇、硬脂醇和山嵛醇,和/或多元醇,例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、异十三烷醇和新戊二醇,以及其任意两种或更多种的混合物。22.根据权利要求1至权利要求21中任一项所述的层压部件,其中所述脂肪酸酯的异氰酸酯反应性官能度,例如羟基官能度,为1至2,和/或羟值为至少10mg KOH/g,例如10至50mg KOH/g或10至20mg KOH/g。23.根据权利要求1至权利要求22中任一项所述的层压部件,其中所述层压部件为车顶、发动机罩、尾翼、门或底板模块,或承重底板。24.制备层压部件的方法,所述方法包括:(a)将夹层结构插入其中具有型腔的模具中,其中所述型腔的至少一部分限定一个模具型腔表面,所述模具型腔表面具有沉积于其上的非反应性无硅脱模剂,所述夹层结构包含:(1)芯,和(2)...
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