本发明专利技术涉及一种用于成形固化、部分固化或未固化的热固性材料的方法，所述方法包括：辐射步骤，其中所述热固性材料以使经辐射的热固性材料的温度达到４０℃到４００℃之间的方式暴露于很大程度上在近红外范围内的电磁辐射下；和成形步骤，其中使所述经辐射的热固性材料形成希望的形状，由此在辐射步骤期间和／或以后实施成形步骤。本发明专利技术还涉及一种用于实施所述方法的装置和一种热固性材料。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热固性材料，用于成形热固性材料的方法和装置本专利技术涉及一种用于成形未固化、部分固化或固化热固性材料的方法。本专利技术还涉及一种用于成形固化或未固化热固性材料的装置。本专利技术还涉及一种热固性材料。用于成形固化或未固化热固性材料的方法是公知的，且在例如US 3,730,828中描述了。通过红外灯将热固性材料，一种包含三聚氰胺-甲醛(MF)树脂的层压板，加热到约325°F(163℃)的温度，然后使之成形。在公知的方法中，所报道的温度通常例如借助熔融白垩蜡笔和本领域技术人员所公知的其它技术基于表面测量来测定。公知方法的缺点在于，加热工艺需要很长时间。加热时间，即加热到公知的通常在160℃和190℃之间的温度的时间，从用于十分之几毫米厚的热固性材料的数十秒变化到用于几毫米厚的热固性材料的几分钟是很平常的。结果可能发生大量不希望的副作用，例如起泡、不期望的固化和降解。由于所需要的时间以及发生的副作用，所以总是不可以达到理想的成形温度，而且必需在低于理想温度下成形，这回过头来使得在成形期间或以后形成龟裂和/或破裂的风险显著地增加了。而且，在公知工艺中，从最终产品的特定需求来看，由于成形步骤不可能在没有形成龟裂甚至破裂的情况下完成，所以使用与期望相比固化到较小程度的热固性材料通常是必要的。而且，在公知工艺中，由于成形步骤不可能在没有形成龟裂甚至破裂的情况下完成，所以将增塑剂加到热固性材料中通常是必要的；然而，将增塑剂加到热固性材料中常常导致最终产品各种性能变差，例如抗刮伤性降低和/或耐化学性降低。本专利技术的目的在于大量避免所述缺点。实现所述目的的方法包括：辐射步骤，其中热固性材料以使经辐射的热固性材料的温度达到40℃到400℃之间的方式暴露于很大程度上在近红外范围内的电磁辐射；和-->成形步骤，其中使经辐射的热固性材料形成希望的形状，从而在辐射步骤期间和/或以后实施成形步骤。根据本专利技术的方法的优点在于，与通过例如一般红外辐射加热的已知情况相比，在近红外范围内的辐射确保明显更快速地全面充分加热热固性材料。由于这种加热较快，因此可以达到用于成形步骤的最优温度，同时由于用于辐射步骤和成形步骤所需的短时间，例如起泡之类的不希望的副作用的风险减到最小。根据本专利技术的方法的另一优点在于，由于发生不希望的副作用而造成的含热固性材料的最终产品的废料量与已知方法相比可以减少。根据本专利技术的方法应用于热固性材料。热固性材料本身是已知的。热固性材料已知的特性在于，其被固化以得到其最终使用的形式。正如公知的，热固性材料一旦完全固化，在分子尺度上没有降解的情况下它不能再变成熔融形式。当热固性材料已经部分、几乎全部或全部固化时，通常借助加热步骤仍可能进行一些成形，例如在根据本专利技术的成形步骤中的成形。正如公知的，为此目的，通常建议加热热固性材料超过玻璃化转变温度(Tg)。可用在根据本专利技术的方法中的热固性材料优选包括含-OH，-NH，和/或-SH的化合物；更优选的是，热固性材料包括苯酚树脂和/或氨基塑料树脂。实际中，热固性材料可以包含数种化合物，比如苯酚树脂和氨基塑料树脂的组合，例如以分离多层的形式。该热固性材料特别优选包含氨基塑料树脂。氨基塑料树脂的实例是三聚氰胺-甲醛树脂(MF)，脲-甲醛树脂(UF)和三聚氰胺-脲-甲醛树脂(MUF)。用在根据本专利技术的方法中的热固性材料可以包含填料；这是一种对固化工艺没有显著影响的物质，但是它通常赋予其它特定性质，例如强度或表面纹理。这些填料本身是已知的，并且在层压板中其包括纸张作为填料；在硬纸版中其包括木片作为填料。根据本专利技术的热固性材料还可以是在基材上的层；这种本身是已知的应用实例是在金属或塑料基材上的涂层。该基材可以是固化或未固化的热固性材料，但如所指明的，该基材也可以是例如金属或热塑性材料的其它材料。用在根据本专利技术方法中的热固性材料已固化或还未固化；该固化未必-->已经进行，然而固化可能已经部分进行，或甚至全部或几乎全部进行。优选的是，热固性材料至少已经部分固化。这样的优点在于，该材料多少已经具有最终产品的机械性质，例如刚度，所以可以更容易地搬运该材料。更优选的是，热固性材料已经完全或几乎完全固化。可以由DSC，或优选TMDSC测试得到热固性材料的固化度。(TM)DSC表示(温度调制)差示扫描量热术的公知技术。对已知的热固性材料，本领域技术人员知晓TMDSC曲线中的峰可归于固化。对所述的热固性材料，发生成形步骤的温度也是已知的。作为参照，测定非固化态的热固性材料的TMDSC曲线。从这条曲线上，测定可归于固化的峰；然后从这个峰，计算直到发生成形的温度的固化焓(ΔH)。这样测定的ΔH值被定义为0％固化度。完全固化的热固性材料直到成形温度将没有可归于固化的峰，因而ΔH值为0；这被定义为100％固化度。中间ΔH很容易换算成(并因而被定义为)中间固化百分率。优选的是，当热固性材料开始进行根据本专利技术的方法时，其至少固化40％或50％；更优的是，热固性材料至少固化60％或70％；最优的是热固性材料至少固化80％或90％。确保热固性材料没有100％固化是有益的，但更确切的说是仅仅98％，或优选的是仅仅95％；这样的优点在于，热固性材料可以在根据本专利技术的成形步骤期间形成更极端的形状。在根据本专利技术方法的辐射步骤中，热固性材料被暴露于很大程度上在近红外范围内的辐射下。在本专利技术的方案中的“很大程度上”意味着近红外辐射是指向该热固性材料的电磁辐射中最强的、第二强的或第三强的部分(以单位表面面积的能量计)。在近红外范围内的辐射指波长在0.8μm和1.5μm之间的辐射。这种类型的辐射通常引起加热但不是光固化(即由于通过光子直接打断原子键而固化)。优选的是，至少10％指向热固性材料的电磁辐射(以单位表面面积的能量计)在近红外范围内。更优选的是，至少15％或20％指向热固性材料的电磁辐射在近红外范围内。这样的优点在于，由于采用根据本专利技术的方法得到的速率，所以例如起泡的不希望的副作用几乎没有机会发生。甚至更优的是至少30％或40％，特别优选的是至少45％或50％和最优的是至少55％、60％或甚至至少70％或75％指-->向热固性材料的电磁辐射在近红外范围内。为了确保快速加热到希望的温度，优选将至少1kW/m2或5kW/m2，或甚至10kW/m2的电磁辐射指向热固性材料。这样还有一个优点，即作为快速加热的结果，形成了较宽的最佳加工范围：该热固性材料可以在比已知的工艺更宽的温度范围内加热，而不会发生太多不希望的副作用。更优选的是，至少30kW/m2或50kW/m2，特别优选的是至少100kW/m2或200kW/m2，并且最优的是至少400kW/m2或800kW/m2的电磁辐射指向热固性材料。由于在根据本专利技术的方法中的近红外辐射的高效性，因而优选的是最多10000kW/m2或9000kW/m2，更优的是最多8000kW/m2或6000kW/m2，和最优的是最多5000kW/m2的电磁辐射指向热固性材料。作为暴露到近红外辐射的结果，热固性材料被加热了。在根据本专利技术的方法中，该热固性材料的温度达到40℃和400℃之间。已经发现，由于近红外辐射穿透很深进入热固性材料，所以通过近红外辐射加热热固性材料是非常有效本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于成形未固化、部分固化或固化的热固性材料的方法，所述方法包括：辐射步骤，其中所述热固性材料以使经辐射的热固性材料的温度达到４０℃到４００℃之间的方式暴露于很大程度上在近红外范围内的电磁辐射下；成形步骤，其中使所述经辐射的热 固性材料形成希望的形状，由此在所述辐射步骤期间和／或以后实施所述成形步骤。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】NL 2003-5-28 10235631.用于成形未固化、部分固化或固化的热固性材料的方法，所述方法包括：辐射步骤，其中所述热固性材料以使经辐射的热固性材料的温度达到40℃到400℃之间的方式暴露于很大程度上在近红外范围内的电磁辐射下；成形步骤，其中使所述经辐射的热固性材料形成希望的形状，由此在所述辐射步骤期间和/或以后实施所述成形步骤。2.如权利要求1所述的方法，其中所述热固性材料包括含-OH、-NH和/或-SH的化合物。3.如权利要求2所述的方法，其中所述热固性材料包括苯酚树脂和/或氨基塑料树脂。4.如权利要求1所述的方法，其中所述热固性材料以层状涂覆在基材上。5.如权利要求1所述的方法，其中至少10％的所述电磁辐射的波长在0.8μm和1.5μm之间。6.如权利要求1所述的方法，其中指向所述热固性材料的所述电磁辐射的强度在100和8000kW/m2之间。7.如权利要求1所述的方法，其中在所述加热步骤中，将所述热固性材料加热到100℃和250℃之间的温度。8.如权利要求1所述的方法，其中所述热固性材料的厚度最多为30mm。9.如权利要求8所述的方法，其中所述热固性材料由至少两层组成，其中至少一层包括反射材料。10.如权利要求8或9所述的方法，其中在所述辐射步骤中，所述热固性材料从数个侧面暴露于很大程度上在近红外范围内的电磁辐射下。11.如权利要求1所述的方法，其中所述辐射步骤持续0.01秒和60秒之间。12.如权利要求1所述的方法，其中当所述热固性材料的所述温度...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁道夫安东尼厄斯桑朵斯玛丽亚凡班，詹雅各布亨德里克努西德，胡柏特斯马里亚克里斯蒂娜史提农，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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