專利名稱：通過壓力形成復(fù)合制品的方法，相關(guān)制品和裝置的制作方法
通過壓力形成復(fù)合制品的方法，相關(guān)制品和裝置本發(fā)明涉及一種復(fù)合制品，例如層壓材料制品。本發(fā)明的優(yōu)選的方面涉及包含泡 沫基底和在基底的表面上的表皮的層壓材料。本發(fā)明的優(yōu)選的方面涉及層壓板的制造，所 述層壓板例如在建筑物中、家具中和作為建筑組件使用，例如建筑模制品，但本發(fā)明廣泛應(yīng) 用于寬闊范圍的復(fù)合制品。描述的本發(fā)明的方面涉及門、窗和其 它板，特別是用于建筑物中 的那些。門、窗和板常規(guī)地由木材制造，并且可以是打光或未打光的。然而，除非特別處理， 否則木材如果暴露于溫度和/或濕度的變化可能翹曲。這可能是美學(xué)上不利的，并且還可 能導(dǎo)致在打開和關(guān)閉門、窗和隔離物方面的困難。后者鑒于現(xiàn)代建筑物安全規(guī)則是特別的 問題，其中翹曲的門、窗和板可能構(gòu)成火災(zāi)危險。另外，要得到木材可能是較昂貴的，并且存 在關(guān)于某些種類木材的使用的較大環(huán)境擔(dān)心。因而在過去數(shù)十年間，存在提供人造的門、板和窗的趨向。一種人造門是模制的 門。模制的門可以通過許多不同方法形成。包含泡沫樹脂層和表皮的這種類的泡沫樹脂層壓板由于可實現(xiàn)的廣泛的有用性 質(zhì)而日益增加地被用于建筑物、裝修和家具工業(yè)中。在一種形成板的已知方法中，板包含一對外表皮和內(nèi)部泡沫芯。一個或多個表皮 和泡沫芯分別地形成，然后可以通過粘合劑或通過熱粘合到一起。然而，一些粘合劑在一些 條件下破損，從而導(dǎo)致脫層，而其它的難以涂覆或需要使用小心控制的條件，例如因為它們 中的組分被認(rèn)為是有毒的或有害健康的。在再其它的情況下，例如歸因于化學(xué)侵蝕或歸因 于層的局部溶劑化，粘合劑中的組分不利地影響要粘合的層中的一個或兩個。同樣地，用于 粘合的熱的使用受限，因為其僅適用于層中的至少一個是可熱軟化的材料而任一層都不受 有效熱處理所需的溫度的不利影響的情況。另外，用一些材料通過熱得到的粘合不夠牢固 或趨于隨著老化劣化。此外，這樣的方法對于具有強(qiáng)烈異型表面的板如鑲板門或復(fù)制墻板 (reproduction wall panelling)的制造是不經(jīng)濟(jì)的，原因在于它們涉及分別形成合適異 型的芯和表皮構(gòu)件，而這可能涉及使用昂貴的模具。在已知的體系中，表皮可以通過片狀模制料(SMC)的壓塑形成。SMC包括熱固性樹 月旨，例如聚酯樹脂，還包括增強(qiáng)纖維，例如玻璃纖維。為了制造成型表皮，將片狀模制料折疊(fold)形成裝模料的塊料，并且放置到預(yù) 熱的模腔中。將模具閉合并且施加壓力以壓制模制料使得其散布到模具的所有部分。施加 熱和壓力直至模制材料固化。然后將模具打開并且將形成的表皮移出。然后可以將成型的表皮固定到模架的相對側(cè)，之后將泡沫注入到位于表皮之間的 空腔內(nèi)。泡沫起到填充物的作用，并且可以輔助提供給門提高的改進(jìn)剛性和絕緣。然后可 以將門適當(dāng)?shù)匦揎棥Ｈ欢?，盡管此方法可以是有效的，但其不是始終可靠的。這是因為泡沫的固化和空 腔的填充是難以精確控制的。另外，固化泡沫的流變性質(zhì)可能受金屬絲網(wǎng)增強(qiáng)材料的不利 影響，所述金屬絲網(wǎng)增強(qiáng)材料通常設(shè)置在表皮之間以加強(qiáng)所得到的制品。
存在與使用這樣的方法形成SMC表皮相關(guān)的其它缺點。例如，需要將SMC折疊以 形成模腔中的塊。這是因為需要在模制操作的過程中將截留在模腔中的空氣和在固化反應(yīng) 過程中形成的氣體釋放。另外，需要高壓以進(jìn)行模制；1000至1200噸的壓力不是未知的。這施加了對于可用于模具自身的材料的限制。在這樣的布置中，使用不銹鋼模具， 但是這些是昂貴的并且它們加熱緩慢，從而導(dǎo)致在達(dá)到所需模具溫度之前的長的建立時 間。例 如，將不銹鋼模具加熱至壓塑所需的140度可能花費數(shù)小時。另外，不銹鋼模具沉重， 并且更換用于形成不同表皮外形的模具可能花費半天，包括冷卻、模具更換和加熱周期。因 此，歸因于在制造模具中的投資和更換模具中的停工時間，這樣的壓塑方法在過去通常用 于制造大容積的制品。此方法的另一個缺點還在于當(dāng)隨后將表皮用粘合劑粘附于芯時，或用泡沫填充以 形成泡沫層壓結(jié)構(gòu)時，表皮與芯之間的粘合的結(jié)構(gòu)損壞可能成為問題。本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的復(fù)合制品和形成復(fù)合制品的方法。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種形成復(fù)合制品的方法，所述方法包括提供包含片 狀模制材料的層；提供基底；將片狀材料的層施加于基底的表面上；和將片狀材料壓制到 基底上，其中基底的構(gòu)造使得能夠?qū)怏w和/或蒸氣從壓制區(qū)域排出。優(yōu)選地，壓制區(qū)域是基底的表面和片狀材料被壓制到一起的區(qū)域，優(yōu)選在基底和 材料的界面區(qū)域中。通過移出可能另外在該區(qū)域中保留和/或積累的氣體或蒸氣，發(fā)現(xiàn)在一些實例中 可以顯著降低復(fù)合制品成型所需的壓力。優(yōu)選地，基底表面的屬性使得氣體或蒸氣可以從壓制區(qū)域逃逸。例如，處于材料的 表面的至少一部分處的區(qū)域優(yōu)選是多孔的，以允許氣體或蒸氣從相關(guān)區(qū)域排出。優(yōu)選地，基底是這樣一種，其使得氣體或蒸氣可以在下列方向上從壓制區(qū)域逃逸， 所述方向的至少一個分量在大體上橫向于將片狀材料向基底壓制的壓制方向的方向上?？梢蕴峁┢渌Y(jié)構(gòu)(formations)(作為備選方案或另外地)以輔助氣體的排出。 例如，可以在基底中形成凹槽或溝道。允許氣體排出的基底的構(gòu)造可以是固有的，原因在于其由基底自身的組成的屬性 產(chǎn)生，和/或其可以由隨后的動作提供，例如通過機(jī)械加工基底或通過基底上的化學(xué)作用 提供。優(yōu)選地，基底的結(jié)構(gòu)使得其可以釋放壓制區(qū)域中的壓力。優(yōu)選地，基底包括具有多孔結(jié)構(gòu)的材料?；椎亩嗫捉Y(jié)構(gòu)可以在一些布置中提供 必要的氣體排出。在優(yōu)選的實例中，基底包含包括基本上開孔結(jié)構(gòu)的材料。這樣，在一些實 例中可以得到氣體離開壓制區(qū)域的良好移動?；卓梢园菽牧稀８鶕?jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種形成復(fù)合制品的方法，該方法包括提供包含片 狀模制材料的層；提供包含泡沫材料的基底，所述泡沫材料包括基本上開孔的結(jié)構(gòu)；將片 狀模制材料的層施加于基底的表面上，和施加壓力以將片狀材料與基底結(jié)合。優(yōu)選地，所述制品包括層壓制品。根據(jù)本發(fā)明的層壓制品可以包含例如具有一個 施加于表面的表皮的芯，或可以包含夾在兩個表皮之間的芯。其它布置是可能的。然后基底可以成型為最終制品的一部分，或預(yù)見在形成表皮之后可以例如通過機(jī)械加工將基底移除。優(yōu)選地，基底形成由所述復(fù)合制品獲得的最終制品的一部分。在本發(fā)明的一些實施方案中，將片狀材料直接施加于基底上。在其它實例中，可以 在基底和片狀材料之間設(shè)置一個或多個層，例如以提高這兩部分的粘附或粘合。例如，可以 在兩部分之間涂覆粘合劑。優(yōu)選地，所述方法包括將片狀模制材料的層施加于模具的步驟，所述方法還包括 將基底壓制到置于模具上的片狀材料的步驟。通過以片狀提供基質(zhì)(matrix)，可以避免液態(tài)樹脂的使用。這可以提供在產(chǎn)品制 造方面的顯著時間節(jié)省，以及關(guān)于容易使用基質(zhì)材料和減少向模具施加基質(zhì)材料或預(yù)聚物 所需的人力和設(shè)備的益處。所述方法可以包括將層直接施加于模具表面的步驟。在其它實例中，一個或多個另外的層可以施加于片狀材料和工具表面自身之間。 在一些實例中，可以將材料施加于工具表面，例如以輔助模制和/或使制品從模具上剝離。 可以向模具涂覆涂布組合物，所述涂布組合物在模制之后在制品上形成涂層。組合物可以 是著色的。組合物可以以粉末形式涂覆于模具，例如使用靜電方法。 優(yōu)選地，所述方法還包括在片狀模制材料與模具的表面之間設(shè)置貼面層(veil) 的步驟。優(yōu)選地，貼面層包含模制之前在片狀模制材料與模具表面之間設(shè)置的材料的片 材。與其中不存在貼面層的布置相比，貼面層的提供優(yōu)選導(dǎo)致模制物品的表面光潔度的改 善或改變。例如，在模制料(moulding compound)的片材包含增強(qiáng)組分的情況下，貼面層優(yōu)選 起到防止或減少增強(qiáng)組分在所得到的模制制品的表面的量的作用。例如，在模制料包含包 括短玻璃纖維的SMC時，發(fā)現(xiàn)在一些情況下，模制時玻璃纖維可能從模制制品的表面上伸 出，從而產(chǎn)生不利的表面光潔度(surface finish)。通過使用貼面層，可能可以提供對于模 制材料的某些組分的隔離層，例如，用于改善表面光潔度。在一些實例中，據(jù)認(rèn)為貼面層的使用具有減少基質(zhì)材料在模具的平面中移動的效 果。本發(fā)明的該方面的優(yōu)選特征是在模具表面的平面中的移動被減少；據(jù)認(rèn)為在一些布置 中，這為模制制品提供更好的光潔度。貼面層優(yōu)選在模制的過程中對于模制材料的組分是基本上可滲透的。這樣，模制材料的組分例如樹脂組分在模制過程中可以穿過貼面層，因而可以形 成在模制制品的表面上的樹脂涂飾。因此，優(yōu)選選擇用于貼面層的材料使得其對于模制料的某些組分(特別是樹脂) 充分可滲透，同時提供對于某些其它組分例如玻璃纖維或其它增強(qiáng)材料的隔離層作用。在一些布置中，可以將貼面層直接鄰接模具表面安置，并且存在對于樹脂組分的 足夠滲透，以產(chǎn)生的令人滿意的表面光潔度。然而，據(jù)設(shè)想可以在貼面層和模具表面之間設(shè) 置另外的層以改善表面光潔度。例如可以在模具的表面上設(shè)置樹脂材料的層。這可以通過 任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ┘?。備選地，或另外地，貼面層層可以包含另外的組分，例如樹脂材料以改善表面光潔度。貼面層可以包含無紡材料。特別地，在貼面層直接施加于模具的情況下，對于貼面層材料可能適宜的是沒有特別的紋理或修飾，其可能在模制制品的表面處形成可感覺到的 表面結(jié)構(gòu)。然而，在其它布置中，在表面處的這種表面結(jié)構(gòu)或圖案可能是有利的特征。在不期望這樣的結(jié)構(gòu)的情況下，貼面層優(yōu)選包含無紡材料。例如，優(yōu)選地，貼面層 不包含編織或紡織表面，但在一些情況下，這樣的材料可以使用，特別是如果提供了表面處 理以減少貼面層材料的表面結(jié)構(gòu)。例如，在一些布置中，貼面層可以包含起絨或拉絨表面。 然而，對于大部分應(yīng)用，優(yōu)選地，貼面層材料的至少一個表面基本上沒有表面結(jié)構(gòu)或圖案。貼面層可以包含 氈布。例如，貼面層可以包含聚酯材料。可以使用備選的材料，例 如包括羊毛、聚乙烯、聚丙烯或PET。貼面層可以包含起絨材料，或可以包含泡沫材料。如以 上指出的，合適的材料優(yōu)選對于要使用的樹脂是可滲透的，并且具有合適的表面紋理。貼面層可以包含聚酯材料，其重量為約120至約150g/m2。本發(fā)明的廣泛方面提供一種使用包含樹脂和填料組分的片狀模制料進(jìn)行模制的 方法，所述方法包括在片狀模制料和模制表面之間施加貼面層。如以上討論的，貼面層優(yōu)選 具有對于填料組分的隔離層的作用，同時允許樹脂材料例如通過吸收的透過。通過向包含開孔結(jié)構(gòu)的基底應(yīng)用片狀材料，在本發(fā)明的此方面的實例中可以實現(xiàn) 若干優(yōu)點。特別地，通過使用開孔泡沫基底，模具中的空氣和在模制加工過程中產(chǎn)生的氣體 可以進(jìn)入并通過泡沫的開孔結(jié)構(gòu)，使得空氣和氣體導(dǎo)致表皮中缺陷和其它變形的風(fēng)險被降 低。另外，通過在模制加工中將片狀材料與基底結(jié)合，可以實現(xiàn)在層壓制品的制造中 的效率，因為在一些實例中，可以避免將表皮粘附到芯上的另外的步驟。在一些實例中，將布置的是，片狀材料的配方使得存在所需的模制材料進(jìn)入基底 表面中的流動。在一些實例中，這將通過在所述組合物中存在例如與用于其它應(yīng)用的對應(yīng) 的組合物相比過量的預(yù)聚物材料而實現(xiàn)。因此，形成的表皮的厚度可以自動調(diào)節(jié)，原因在于模制操作將壓縮片狀材料至預(yù) 定厚度，并且過量的樹脂將流到基底中。此外，在片狀材料的配制中需要的準(zhǔn)確度較低，因 為組合物中的任何過量預(yù)聚物將在模制步驟時移到基底中。在優(yōu)選的實例中，片狀材料的材料在模制加工的過程中進(jìn)入基底材料的孔中或其 它形式中，并且提供在基底與模制表皮之間的機(jī)械結(jié)合。這可以降低表皮從基底芯脫層的 風(fēng)險，提供當(dāng)暴露于加熱/冷卻循環(huán)時的穩(wěn)定制品，并且在不需要施加粘合劑或部件組裝 的條件下提供單塊的復(fù)合結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選的實例中，片狀材料在基底上形成外表皮，其機(jī)械嵌入基底中，從而提供表 皮與基底之間的良好結(jié)合。在一些情況下，發(fā)現(xiàn)在表皮與基底的界面處得到的結(jié)合實際上 比基底自身的材料更強(qiáng)。通過此方法制造的層壓制品可能在基底層內(nèi)而非在界面處破損。優(yōu)選地，所述方法包括向基底和片狀材料施加熱和壓力。優(yōu)選地，片狀材料直接固 化到基底上。此重要特征可以獨立提供。本發(fā)明的廣泛方面提供將可固化材料的片材直接 固化到基底的表面上，基底優(yōu)選構(gòu)造成從界面區(qū)域排出氣體或蒸氣，基底優(yōu)選包含開孔泡 沫。優(yōu)選地，片狀材料包含熱固性材料，所述方法包括導(dǎo)致或允許材料固化的步驟。優(yōu)選地，所述方法包括壓塑的方法。
優(yōu)選地，選擇壓力和溫度以及循環(huán)時間以使得片狀材料在模具中硬化。優(yōu)選地，模具具有用于制備表皮的所需形狀的輪廓?？梢缘玫綇?fù)合制品的花樣表面(contoured surface) 0例如，制品的表面可以包 括在壓制步驟的過程中當(dāng)組分被壓制到模具上時形成的凹陷。因而可以形成模制的復(fù)合制
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ΡΠ O預(yù)見本發(fā)明的方法可以用于形成沒有表面造型(surface moulding)的制品，例如 平板。在這種情況下，基底可以包含任何合適的材料。優(yōu)選地，基底包含剛性材料，使得壓 制步驟可以最成功地進(jìn)行，并且基底可以向制品提供所需的機(jī)械性質(zhì)。在一些實例中，當(dāng)需要花樣表面時，所需的花樣或造型可以形成在基底的表面上。 例如，所需的形狀可以通過機(jī)械加工例如包含聚氨酯泡沫的基底塊料而形成在基底中。 模具的形狀與基底的花樣匹配，因而當(dāng)將組分壓制到模具表面上時，所得到的板 具有結(jié)合到成型基底上的具有所需花樣的表皮。然而，基底優(yōu)選包含可壓碎的(crushable)材料，使得在壓力步驟的施加過程中， 模制基底的表面?；卓梢园姿榈牟牧稀＿@樣的材料在所得到的制品的正常使用中可以是剛性 且不可壓碎的，但是在壓制步驟的過程中，基底材料可以被壓碎(crushed)以模制基底。在 使用模具表面的情況下，基底材料可以被壓碎使得其朝向模具的表面與模具表面的花樣一 致。此特征尤其是有利的并且被獨立地提供。因此，本發(fā)明的一方面提供形成復(fù)合制 品的方法，所述方法包括提供包含片狀模制材料的層，并且提供包含可壓碎材料的基底， 將片狀材料的層施加于基底的表面上，并且將片狀材料壓制到基底上，其中基底的至少一 部分在壓制步驟的過程中被壓碎。優(yōu)選地，基底的至少一部分在壓制步驟的過程中被模制。優(yōu)選地，所述方法包括提供模具表面和向模具首先施加聚合物片材，然后施加可 壓碎的基底(任選地在提供其它層或組分的情況下)，基底被模制以對應(yīng)于模具表面的形 狀。優(yōu)選地，基底包括非彈性可壓碎的材料；優(yōu)選地，基底材料在壓制過程中的變形基 本上是塑性的，其基本上是永久的且不可恢復(fù)的。因此一旦將基底壓碎，其就保持其壓碎的 形狀。此方法在一些實例中特別有利。具體而言，其可以消除對于在施加表皮之前將所 需花樣機(jī)械加工到基底的表面中的需要。簡單的基底的塊料可以用于本方法中以形成成型或模制的制品。模制可以提供制品的表面花樣，和/或可以提供制品自身的形狀。預(yù)見可以使用 本方法形成成型制品。在所述實例中，基底包含塑性材料，但是可以使用其它任何其它合適的材料。預(yù)見本發(fā)明可以用于下列情況下基底包含即使在施加壓力時也是剛性的材料， 但是優(yōu)選基底包含在施加壓力的過程中可以控制地壓碎的材料，使得基底的表面可以表現(xiàn) 模具的一部分的花樣。這樣，可以在形成片材模制材料和基底材料的塊料的單個步驟中有效率地制備模制的層壓制品。在一些優(yōu)選實例中，可以在單個壓制步驟中向基底提供兩個表皮，基底優(yōu)選根據(jù) 兩個相對模具表面的形狀模制。兩個模具表面可以具有不同的輪廓，或相同的輪廓。在一些 實例中，芯的一部分或全部可以被壓碎以具有基本上零厚度。在本發(fā)明的實例中，基底材料優(yōu)選包含硬質(zhì)泡沫，例如通過使得或允許酚甲階酚 醛樹脂(phenolic resole)、酸硬化劑和磨細(xì)的顆粒固體的混合物在混合物的發(fā)泡主要由 或僅由存在于甲階酚醛樹脂中或作為固化反應(yīng)的副產(chǎn)物形成的小分子的揮發(fā)所致的條件 下固化而得到的泡沫材料。這種泡沫的實例的形成詳細(xì)描述于EP 0010353中，并且包含這 些泡沫的泡沫體可以從Acell Holdings Limited，UK以ACELL泡沫得到。基底材料的密度優(yōu)選在100至500kg/m3的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在120至400kg/m3的 范圍內(nèi)并且最優(yōu)選在120至250kg/m3的范圍內(nèi)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以通過施加合適的壓力使得 這樣的泡沫在其面上復(fù)制甚至非常細(xì)微且復(fù)雜的模具表面的細(xì)節(jié)，所述壓力的水平取決于 泡沫材料的屬性和密度，但是可以通過簡單的試驗容易地確定。這樣的基底具有基本上開孔的結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)將片狀材料的層壓制到材料的泡孔或 孔隙中時，其中的氣體或蒸氣可以容易地排出。盡管可以使用任何合適的材料，但本發(fā)明的方面特別適合于與基本上剛性的結(jié)構(gòu) 材料例如泡沫一起使用，所述泡沫即優(yōu)選是耐載荷下?lián)锨⑶以谶m度壓力下不坍陷的自支 承性泡沫。據(jù)信這種泡沫的物理性質(zhì)，特別是壓縮強(qiáng)度和載荷下?lián)锨c(在其它因素中) 泡壁厚度有關(guān)。在一些實例中，發(fā)現(xiàn)對于合適的基底材料的泡孔尺寸在約0. 5mm至5mm、更 優(yōu)選0.5或Imm至2或3mm的范圍內(nèi)。對于基底優(yōu)選的是包括填料材料，例如磨細(xì)的填料材料。因為可以對于由其形成 的層壓材料得到的物理性質(zhì)與耐火性的優(yōu)異組合，所以在一些布置中特別優(yōu)選用磨細(xì)的填 料增強(qiáng)的發(fā)泡酚醛樹脂。優(yōu)選地，發(fā)泡基底的泡孔或孔隙的至少一些朝將要在其上施加片狀材料的層的面 的表面開放，并且優(yōu)選地，在表面以下膨脹至比開口更大的寬度，從而提供可以增強(qiáng)層材料 對基底的嵌固的咬邊(undercut)。在一些實例中，設(shè)置在基底上的片狀材料的層的厚度將為至少1mm，但還預(yù)期小于 Imm的厚度。如果需要，材料的層的厚度可以在固化之前或固化之后減小。在一些實例中，向基底的相反表面施加另外的片狀模制材料的層，壓力的施加將 基底夾在兩個片狀材料的層之間。這樣，可以形成包括在兩側(cè)上的表皮的層壓制品。例如，當(dāng)制品包括門時，可以在 單個步驟中形成門的兩面。片狀材料優(yōu)選包括熱固性塑料。所述材料可以包括其它組分，例如使得材料可以 作為片狀式處理的組分。本發(fā)明的方面的片狀材料可以包括任何適當(dāng)?shù)幕|(zhì)組合物。例如，基質(zhì)可以包括 一種或多種熱固性聚合物，例如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、雙馬來酰亞胺或聚酰亞胺，和/或任 何其它合適材料。所述材料可以包括可用作阻燃劑的三聚氰胺。基質(zhì)材料還可以包括硬化 齊 、促進(jìn)劑、填料、顏料、和/或任何其它所需組分?；|(zhì)材料可以包括熱塑性材料。片狀材料可以包含增強(qiáng)材料，例如增強(qiáng)纖維。片狀材料可以包含玻璃纖維。
優(yōu)選地，片狀模制材料的層包含SMC (片狀模制料)。SMC可以包含兩種主要組分基質(zhì)和增強(qiáng)材料?；|(zhì)優(yōu)選包 含樹脂，其優(yōu)選包括聚酯，但可以包括乙烯基酯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂 或聚酰亞胺?；|(zhì)優(yōu)選包含熱固性樹脂?；|(zhì)還可以包含添加劑，例如礦物、惰性填料、顏料、穩(wěn)定劑、抑制劑、脫模劑、催化 齊U、增稠劑、水合添加劑(hydrating additives)和/或其它合適材料。增強(qiáng)材料優(yōu)選包含玻璃纖維。纖維可以被切成例如5cm以下的長度，或可以是連 續(xù)的。可以使用其它增強(qiáng)材料，例如碳纖維。使用SMC有益處。例如，SMC具有與其它材料例如熱塑性材料相比的低密度但具 有有利的機(jī)械性質(zhì)并且還表現(xiàn)出良好的熱性質(zhì)。對于一些應(yīng)用例如建筑物應(yīng)用而言具有特 別重要性的是耐火性良好。SMC還顯示良好的降噪質(zhì)量，這對于用作建筑物材料也重要的， 和顯示良好的耐化學(xué)性。纖維可以是短纖維，或可以是較長纖維。纖維可以是松散的，例如纖維可以以單向 或多向方式布置。纖維可以是網(wǎng)絡(luò)的一部分，例如以任何適當(dāng)方式紡織或編織在一起。纖 維的布置可以是不規(guī)則的或規(guī)則的，并且可以包含織物、墊、氈或紡織品或其它布置。材料 可以包括短纖維。纖維可以提供連續(xù)的長絲纏繞?？梢栽O(shè)置多于一層的纖維。纖維可以包括一種或多種材料。例如，纖維可以包括碳纖維、玻璃纖維、芳族聚酰 胺纖維和/或聚乙烯纖維中的一種或多種。可以使用凱夫拉(Kevlar) (RTM)纖維。包含這 樣的纖維的制品可以用于防護(hù)裝置和建筑物制品。例如，本發(fā)明的一些制品可以得到作為 裝甲或防彈制品的應(yīng)用。例如，可以形成具有凱夫拉(Kevlar) (RTM)纖維增強(qiáng)材料的防護(hù) 板。片狀材料可以包含浸漬的纖維復(fù)合材料。令人驚訝地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包括長纖維的片狀材料可以用于本發(fā)明的方法中，并且還 可以使用包括紡織到一起的纖維的片狀材料。在不希望受理論所限的情況下，據(jù)認(rèn)為可以 使用這樣的具有較長纖維增強(qiáng)材料和/或包括纖維墊或其它網(wǎng)絡(luò)或結(jié)構(gòu)的材料，因為在模 具中材料在沿模具表面的方向上的移動較慢。備選地，或除作為片狀材料的完整部分提供的增強(qiáng)材料以外，增強(qiáng)材料可以作為 單獨的層提供，例如布置在片狀材料和基底之間。在提供單獨的增強(qiáng)材料的層的情況下，其可以橫跨整個基底安置，或可以例如僅 在部分中安置。例如，如果存在更易受損壞或侵蝕的制品的特定部分，可以在該區(qū)域設(shè)置額 外的增強(qiáng)材料。例如，在制品要用于門中的情況下，可以在由于裝飾性造型或其它特征而比 其它區(qū)域薄的門的區(qū)域設(shè)置額外的增強(qiáng)材料，和/或在更易受損壞的門的區(qū)域提供額外的 增強(qiáng)材料。因此，布置可以包括具有整體增強(qiáng)材料的片狀材料，例如，所述整體增強(qiáng)材料為例 如可以作為織物或墊布置的短纖維和/或較長纖維。另外，或備選地，增強(qiáng)材料可以作為與 片狀材料分離的一個或多個層提供。額外的增強(qiáng)材料的層可以包括短纖維和/或長纖維， 例如上述材料的短纖維和/或長纖維。在壓制或模制的過程中，優(yōu)選地，基質(zhì)材料例如樹脂流到織物或其它布置的結(jié)構(gòu) 中，以形成粘合。
優(yōu)選地，片狀材料的層包含可固化組合物。在本發(fā)明的一些實例中，片狀材料可以 是可硬化的而非通過固化硬化。優(yōu)選地，選擇壓力和熱使得片狀材料被模制然后在模具中硬化。優(yōu)選地，片狀材料的粘度在壓制步驟的過程中降低。優(yōu)選地，片狀材料是這樣一種，即當(dāng)施加熱和/或壓力時粘度降低和或至少部分 液化的材料。這樣，可以實現(xiàn)材料在模具中的一些流動。這可以導(dǎo)致改善的材料造型、更均 一的厚度和/或造型缺陷的減少。優(yōu)選地，所述材料在壓制步驟的過程中至少部分地流入 到基底材料的泡孔中。優(yōu)選地，所述材料和基底使得所述材料在模制步驟的過程中僅部分 地流入基底中，從而得到表皮與基底之間的良好粘合，同時保持對于層壓材料的所需機(jī)械 和其它性質(zhì)合適的表皮厚度。優(yōu)選地，片狀材料以單一厚度的形式施加。優(yōu)選地，將所述材料例如SMC以無折疊的形式施加于模具。這導(dǎo)致制造的容易性， 并且還可以降低模制步驟所需的壓力。如本文中進(jìn)一步討論的，可以提供多個單一厚度層， 所述層優(yōu)選在邊緣處重疊以降低在表皮中形成縫隙的風(fēng)險。 優(yōu)選地，片狀材料施加于基本上整個模具表面。SMC基本上延伸遍布在模具面的整個面積上的這種情況具有許多優(yōu)點。例如，在一 些布置中，通過減少模具中材料所需的橫向流動的量，可以降低完成模制步驟所需的壓力。 另外，通過減少橫過模具表面的材料流動的量，可以減少模具表面的磨損和/或磨耗。這 樣，如下面更詳細(xì)地討論的，用于模具的材料可以選自更寬范圍的候選材料。片狀材料可以作為單件材料施加于模具。優(yōu)選地，將多件片狀材料的片材施加于模具表面。在一些布置中，例如因為模具表面大，或為了改善處理片狀材料的容易程度，可以 將若干件的片狀材料施加于模具和/或基底。優(yōu)選地，一件片材的邊緣與相鄰片材的邊緣 重疊。這樣，在基底上的表皮中形成縫隙的風(fēng)險被降低。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在重疊區(qū)域處的額外材 料不導(dǎo)致成品質(zhì)量的降低在一些實例中，在該區(qū)域中的任何過量材料可以進(jìn)入基底中和 /或橫向流入模具內(nèi)。因此，在一些實例中，特別是在要形成復(fù)雜形狀的情況下，可以提供若干件的片狀 材料。此特征是進(jìn)一步有利的，原因在于其可以導(dǎo)致可能浪費的片狀材料的量的減少。 較小的材料的件，例如從較大件的切下物或切掉物(例如在板將包括打光部分的情況下) 無需丟棄而可以使用。優(yōu)選地，施加的壓力為小于200噸、優(yōu)選小于約100噸的壓力。如以上討論的，常規(guī)SMC制造工藝需要極大壓力以排空在SMC產(chǎn)品的形成過程中 截留的空氣。通過在壓制之前將泡沫基底放置在SMC表皮后面，空氣可以通過泡沫的多孔 結(jié)構(gòu)逃逸，從而極大減少工具表面上的磨損。另外需要顯著降低的壓力。優(yōu)選地，壓力小于 500噸，優(yōu)選小于200噸，優(yōu)選小于約100噸。優(yōu)選地，將片狀材料施加于包含鋁或鋁合金的模具表面。在使用較低壓力的情況下，可以使用鋁工具。從與不銹鋼模具相比，鋁模具重量得 到降低并且鋁模具加熱或冷卻的速度得到降低考慮，這可以導(dǎo)致低成本制模、靈活的生產(chǎn)和較少的歸因于工具更換的停工時間。例如，鋁工具的體積可以顯著小于對應(yīng)的鋼工具的 體積，并且這與鋁的更低密度結(jié)合，導(dǎo)致了當(dāng)使用鋁模具時的顯著的重量優(yōu)點。當(dāng)在本文中提及由鋁制備的組件或包含鋁的組件時，優(yōu)選地，相關(guān)組件包含鋁或 適當(dāng)?shù)匿X合金或其它包含鋁的材料。優(yōu)選地，將片狀 材料施加于具有表面圖案的模具表面。如以上指出的，優(yōu)選將模具表面成型，例如以向?qū)訅翰牧系谋砥ぬ峁夯ū砻?(profiled surface)。備選地，或另外地，可以在模具上提供表面圖案以在層壓材料的表皮 的表面上產(chǎn)生表面圖案或紋理。例如，可以在模具的表面上提供與木紋的圖案相關(guān)的圖案，從而在層壓材料表皮 的表面上形成類似木紋的圖案?？梢蕴峁┢渌鼒D案以對表皮產(chǎn)生備選的修飾。本發(fā)明的另一重要方面提供一種形成復(fù)合制品的方法，所述方法包括提供包含 片狀模制材料的層；提供基底；將片狀模制材料的層施加到基底的表面上；和施加壓力以 將片狀材料結(jié)合到基底上，其中所述基底包括在基底表面的至少一部分上的表面結(jié)構(gòu)，使 得片狀材料的材料與所述結(jié)構(gòu)嵌固，以將所述材料結(jié)合至基底上。基底的表面可以包含多個空心。所述結(jié)構(gòu)可以包含在基底表面中的空心，以提高材料與基底的嵌固并且因而材料
結(jié)合至基底上ο所述空心或結(jié)構(gòu)可以具有任何形式，例如用于提高材料與基底的結(jié)合。例如，在表 面中可以有麻點、空洞或孔隙，可以有溝道或凹槽。所述形成的圖案可以具有任何形式，無 論規(guī)則的或不規(guī)則的，并且所述形成可以延伸遍布基底的全部表面，或僅在表面的一個或 多個部分上延伸。優(yōu)選地，所述結(jié)構(gòu)或空心的至少一些在表面以下膨脹至比表面處的開口更大的寬 度。這樣可以提供能夠增強(qiáng)嵌固的咬邊(undercut)。所述結(jié)構(gòu)或空心可以由基底自身的屬性產(chǎn)生。例如，在基底包含泡沫的情況下，所 述結(jié)構(gòu)或空心可以由泡沫的泡孔提供。備選地或另外地，結(jié)構(gòu)或空心可以在基底的表面中 例如機(jī)械地或化學(xué)地形成。例如，麻點可以機(jī)械加工到基底的表面中以改進(jìn)嵌固。優(yōu)選地，片狀材料使得基質(zhì)材料例如預(yù)聚物樹脂在壓制的過程中延伸到基底的表 面中。這可以改進(jìn)表皮與基底之間的結(jié)合。優(yōu)選地，基質(zhì)材料延伸到表面中的距離大于基底 上表皮厚度的10%，20% 30%或甚至50%。例如，片狀材料中的樹脂的多于5%、多于10% 或多于20%可以流入基底中。片狀材料的配方可以使得在組成中存在足夠的基質(zhì)材料以允許存在所需體積的 聚合物進(jìn)入基底表面中的流動。這可能需要片狀材料包括與常規(guī)片狀材料的樹脂相比另外 的樹脂。根據(jù)本發(fā)明的廣泛方面，提供一種形成復(fù)合制品的方法，所述方法包括以下步驟 提供片狀可固化材料；提供基底；和將片狀材料壓制到基底上。優(yōu)選地，片狀材料包含熱固性材料。優(yōu)選地，布置使得氣體可以在壓制步驟的過程中從該布置中釋放。優(yōu)選地，基底的表面包括多個孔隙或其它表面結(jié)構(gòu)使得片狀材料可以流動，從而 機(jī)械嵌固于基底，例如由于所述孔隙或結(jié)構(gòu)所致。這樣，可以實現(xiàn)在所得到的制品的表皮與基底之間的牢固界面。在一些實例中，基底具有基本上開孔結(jié)構(gòu)?；卓梢园_孔泡沫材料。優(yōu)選地，在復(fù)合制品的形成中使用單個壓制步驟。優(yōu)選地，完成的成品通過僅使用 一個壓制或模制步驟的方法形成。優(yōu)選地，基底包含剛性的可壓碎的材料。這樣，層壓制品中的凹陷部位可以通過使 用成型模制工具形成。優(yōu)選地，在工具的表面上設(shè)置片狀材料，所述基底設(shè)置在片狀成層 上，并且壓制到工具表面上。本發(fā)明的一個方面提供一種形成復(fù)合制品的方法，所述方法包括下列步驟將片 狀模制料施加于開孔易碎基底上；和，在單個步驟中，將片狀模制料壓制到基底上，以將 SMC粘附于基底并且將基底模制。所述方法可以包括另外提供第二層的片狀可固化材料的層，所述方法包括在兩層 之間設(shè)置基底，和將所述兩層壓制到基底上。本發(fā)明還提供一種形成層壓材料制品的方法，所述方法包括下列步驟提供兩個 片狀可固化材料的層；在兩層之間設(shè)置基底，所述基底可選地具有基本上開孔結(jié)構(gòu)；和將 所述兩層片狀可固化材料壓制到所述基底上。
這樣，可以在單個壓制步驟中制備包含在兩個表皮之間的泡沫層的泡沫夾芯板。所述方法可以包括在兩層片狀可固化材料之間設(shè)置其它組件的步驟。其它組件也可以在模制加工的過程中夾心在表皮之間。例如，當(dāng)制品為門時，門框 組件、上光板和其它組件可以布置在模具中，從而它們可以在單個模制步驟中形成到制品 中。預(yù)見的是，使用本發(fā)明，可以在單個模制操作中制造基本上完成的制品例如門。本發(fā)明的廣泛方面提供一種形成層壓制品例如板或門的方法，所述方法包括下列 步驟提供片狀模制材料的第一和第二層，在所述第一和第二層之間施加基底，任選地在所 述第一和第二層之間還施加另外的組件，和向所述層施加壓力以將所述層結(jié)合到基底上從 而形成制品。為了提供改進(jìn)的剛性，在完成的制品(門、窗或板)中，通常表皮不僅被芯隔開，還 被框架或框架元件如窗挺、軌道和/或豎框隔開?？蚣茉梢跃哂心静?、金屬(例如鋁) 或塑料(比如uPVC)或這些的組合，例如金屬增強(qiáng)的塑料。如果需要，塑料材料可以含有填 料以改善硬度和/或剛性。在優(yōu)選的實施方案中，芯占據(jù)基本上整個體積或框架內(nèi)的體積；S卩，由表皮和框架 的組件限定的板內(nèi)的基本上整個空間。還優(yōu)選的是，即使當(dāng)表皮包括一個或多個凹陷的區(qū) 域時，基底也在與該表皮接觸的基底的基本上整個面積上與每一個表皮結(jié)合，原因在于這 提高板的總強(qiáng)度和對彎曲的抵抗力。在一個優(yōu)選的實施方案中，基底為保持在框架中的一個或多個塊料例如矩形塊料 的形式，表皮中的至少一個包括一個或多個凹陷的區(qū)域，并且由于在所述區(qū)域背面的表面 區(qū)(area)中的基底的選擇性控制壓碎，所以在每個所述區(qū)域背面的一個或多個塊料的部 分與所述區(qū)域的輪廓一致。本發(fā)明還提供一種通過如本文中所述的方法形成的制品和用于在如本文中所述 的方法中使用的裝置。還由本發(fā)明提供的是一種包含基底和與所述基底的表面結(jié)合的片狀材料的表皮的制品，其中所述片狀材料的材料與基底的表面機(jī)械嵌固?；卓梢跃哂性谄浔砻嫔系慕Y(jié) 構(gòu)，材料與所述結(jié)構(gòu)嵌固?；卓梢允腔旧祥_孔的，所述材料延伸到開孔基底的泡孔中。本發(fā)明還提供一種包含基本上開孔的基底和與所述基底的表面結(jié)合的片狀材料 的表皮的制品，并且還提供一種用于在本文中描述的方法中使用的基底。本發(fā)明還提供一 種用于將片狀模制材料壓制到基底上的模制裝置，優(yōu)選地，所述 模制裝置的表面包含鋁或鋁合金。當(dāng)在本文中提及與基底結(jié)合的表皮或?qū)訒r，其應(yīng)當(dāng)理解為，優(yōu)選地，表皮或?qū)拥闹?少一部分是這樣結(jié)合的。在一些實例中，表皮或?qū)拥葘⒃谄渑c基底的整個界面上連接。本發(fā)明延伸到基本上如本文中參照附圖所描述的方法和/或裝置。在本發(fā)明的一方面中的任何特征可以以任何適當(dāng)組合應(yīng)用于本發(fā)明的其它方面。 具體地，方法方面可以應(yīng)用于裝置方面，反之亦然。僅作為實例，現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選特征，在附圖中

圖1顯示用于根據(jù)已知方法的SMC的壓塑的裝置；圖2至7顯示在根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的形成復(fù)合制品的方法中的步驟；圖8示出復(fù)合門的形成；圖9至11示出形成復(fù)合制品的另外的實例；和圖12a至c示出根據(jù)另一個實例的形成復(fù)合制品的方法。圖1顯示一種從SMC模制表皮的方法。提供包含陽模部分2和陰模部分3的模具 1。將模具部分2、3加熱至約140攝氏度的溫度。將片材模制料折疊以形成裝模料的塊料 4，將其放置在模具中。將模具部分2、3壓制到一起，并且SMC鋪展到模腔中。將模具部分 結(jié)合在一起歷時充分的時間，以完成模制料的固化，然后將模具部分分開以取出形成的模 制表皮。為了形成例如板，可以將兩個表皮固定在框架的相反側(cè)上，并且將泡沫注入表皮 之間的空腔內(nèi)。圖2至7示出形成復(fù)合制品的方法中的主要步驟。圖2顯示鋁模具20。該模具包含適用于模制門板的表面花樣。將模具加熱至約 140攝氏度的溫度。將片材模制料的片材22施加于模具20的上表面(圖3)。確定片材22的尺寸使 得其橫跨整個模具表面延伸。將木制框架24放置到片材22上(圖4)并且將一塊泡沫基底26插入框架24中 (圖 5)。基底26可以包含泡沫，例如如下面更詳細(xì)描述的。所使用的這種泡沫在下列方面是有利的-結(jié)構(gòu)，并且具有顯著的承載性質(zhì)-易碎，并且可以在壓力下形成，沒有記憶性因而基本上保持其壓制形式-開孔，并且因而允許線索樹脂(cluesresins)在門制造的過程中遷移到泡孔 中，以產(chǎn)生真正單塊的復(fù)合結(jié)構(gòu)體。在使用的泡沫的實例中，泡孔尺寸在0. 5至3mm的范圍內(nèi)，并且密度為80至 800kg/m3o
向組件施加約100噸的向下壓力(如在圖6中布置的-壓力的施加沒有顯示)。 將模具壓制到基底上，從而壓碎泡沫并且將基底的表面模制成模具表面的形狀。還將SMC 片材22在模具表面與基底之間壓制。在加熱的模具表面20上，SMC開始液化并且流入到基 底26的表面處的泡孔中。在SMC和基底之間截留的空氣和其它氣體穿過泡沫的開孔結(jié)構(gòu)。 將組件保持在模具中，并且施加足夠的時間的壓力，以將SMC固化形成與模制基底26結(jié)合 并且具有對應(yīng)于模具表面的外表面的表皮。將復(fù)合制品28從模具移出(圖7)。在此實例中，用于模制制品的循環(huán)時間為 約4 分鐘?？吹皆诖藢嵗胁恍枰喜磕＞卟糠?。在此實例中，將組件相對于單個的加熱壓 板壓制?，F(xiàn)在參照圖8，描述一種在單個壓制步驟中形成模制的門的方法。提供下部模具30并且放置在加熱的壓板上，使得模具達(dá)到約140攝氏度的溫度。 將下部模具30的下部模制表面32根據(jù)鑲板門的表面形狀花樣化。將可固化材料的下部片材34施加于下部模制表面32。下部片材34的尺寸大約與 下部模制表面32的尺寸相同。將包含ACELL泡沫的下部泡沫塊料36施加于下部片材34的上表面。將木制框架 38圍繞下部泡沫塊料放置。備選地，可以首先施加框架38，并且將塊料36插入框架中。將 包含金屬柵格的增強(qiáng)材料片材40放置在框架38中，放置到下部泡沫塊料36上。將也包含 ACELL泡沫的上部泡沫塊料42放置到增強(qiáng)材料片材40上并且在框架38內(nèi)。可以在兩個塊 料36、40之間涂覆一層粘合劑以幫助結(jié)合。將上部的可固化材料片材44放置到上部泡沫 塊料上。提供上部模具46，其被提供有根據(jù)鑲板門的表面形狀花樣化的上部造型表面48。 將上部模具46加熱至約140攝氏度的溫度。將上部模具46下降到其它組件上，并且施加約100噸的壓力以將上部模具46朝 下部模具30壓制。上部塊料42和下部塊料36包含易碎的泡沫，并且朝向相鄰的模具表面32. 48的 塊料的表面被壓碎并且模制成鑲板門的表面形狀。上部和下部片材44和34的可固化材料流入到相鄰的泡沫塊料42、36中從而形成 機(jī)械結(jié)合?？晒袒牧系墓袒l(fā)生在加熱的模具中，從而上部和下部片材44和34形成與 上部和下部塊料結(jié)合的表皮。一旦固化在幾分鐘之后完成，就將形成的門從模具中取出。由此可以看到如何可以在單個壓制操作中制造門。在備選的實例中，下部塊料36、增強(qiáng)材料38和上部塊料40作為單個單元提供。在一些實例中，模具表面可以具有表面圖案以在表皮的外表面上形成的表面圖 案。例如，在模具包含鋁材料的情況下，通過直接在包含真正木材的木材(master)上直接 模制鋁材料，可以形成具有木紋表面圖案的鋁模具。因此表面圖案可以包含真正的木紋圖 案而非仿造的圖案。圖9顯示將重疊的可固化材料的片材50、52放置在模具表面54上的布置。在此 實例中，可以將開孔基底56直接壓制到重疊的區(qū)域58上，而沒有在重疊區(qū)域58的制品質(zhì)量損失。在壓制加工的過程中，在重疊區(qū)域58的過量材料流到基底56中。圖10顯示如何可以將基底材料作為多個塊料設(shè)置在可固化組合物的片材60、62 之間。塊料64、66、68、70可以直線平接到一起，或可以形成“拐角” 72，“拐角” 72可以在壓 制步驟的過程中成功地保留。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在許多實例中，即使當(dāng)使用多個基底的塊料時，材 料在壓制的過程中進(jìn)入基底的流動也足以提供所得到復(fù)合物的良好的機(jī)械強(qiáng)度。圖11進(jìn)一步顯示包括拐角的具有在拐角上延伸的表皮的復(fù)合制品的形成。將一 個或多個可固化材料的片材80插入到適當(dāng)成型的模具82中，并且將成型的基底塊料84壓 制 到模具中以形成拐角。圖12a至c顯示形成復(fù)合制品的方法的另一個實例。在此，形成板。提供具有模制表面的下部模具130，所述模制表面具有形成對于要形成的板所期 望的表面外形所需的花樣。下部模具位于裝配臺上，并且將要形成的板的元件裝載到模具130上?？梢允紫仁褂萌魏魏线m的清洗材料將模制表面清洗。然后將要模制的組件裝載到 模具130上。立即向模具130的模制表面上放置貼面層131。在此實例中，確定貼面層 131的尺寸，以使在很少重疊的情況下裝備到模具表面上，但是貼面層可以是超尺寸的 (oversized)，在這種情況下在模制之后可能需要切邊。將SMC的片材134放置到貼面層131上。再一次，在此實例中，SMC的片材134的 尺寸使得其與模制表面的尺寸類似，但是在模制之后可能需要一些修飾的情況下，SMC片材 可以是超尺寸的。然后將框架138放置到SMC134上，并且將泡沫塊料136插入框架138中。組裝的組件的透視圖顯示在圖12b中。在圖12b中，為了清晰目的，沒有按比例顯 示各種組件的厚度。然后將支撐組件的模具130放置到壓機(jī)中的加熱的下部壓機(jī)壓板上。在此實例 中，選擇下部壓板的溫度使得在模制過程中的模具溫度為約140攝氏度。然后將上部壓板朝壓機(jī)中的下部壓板下降，并且施加壓力以進(jìn)行模制操作并且形 成模制的復(fù)合制品140。圖12c示意性地顯示所得到的模制的復(fù)合制品140的橫截面視圖。為了清晰目 的，各種組件的相對厚度沒有按比例顯示。從圖12c看到，在制品的表面上形成了復(fù)合表皮 139。復(fù)合表皮139包含固化的SMC層并且還包含貼面層131材料。檢查表明SMC的樹脂 看起來完全滲透穿過貼面層材料，從而提供平滑的有光澤的外表面，同時SMC中的填料材 料(例如玻璃纖維)在貼面層下面被捕獲。還在復(fù)合表皮139與壓制的泡沫芯136’之間看到邊界層141。在此層141中，SMC 的樹脂看起來已滲透了泡沫，例如通過進(jìn)入泡沫芯136的開孔結(jié)構(gòu)中而滲透。這看來提供 了復(fù)合表皮139與芯136’之間的良好的結(jié)合。在圖12a至c中顯示被形成的復(fù)合制品可以為例如用于板或門的前體。完成的板 或門可以通過將兩種類似前體連接在一起從而提供雙層表皮的板或門而形成。將看到，備 選地，板或門可以在單個模制步驟中制造，例如如以上關(guān)于圖8所述。例如，可以提供用于模制的層狀制品，其包含下部模制表面上的第一貼面層、SMC層、泡沫芯(具有所需的任何框架或其它組件)、第二 SMC層和第二貼面層。將上部模具表 面壓制到第二貼面層上，并且施加壓力以將整個板或門模制成整體。在不希望被任何特定理論所限的情況下，在某些布置中，貼面層可以作為在填料 材料與制品表面之間的隔離層提供，以改善復(fù)合制品的表面光潔度。還據(jù)認(rèn)為，貼面層的存 在可以減少基質(zhì)材料在模具的平面中的流動，因而在一些布置中改善模制制品的外觀和其 它特征。在本實例中，SMC包括玻璃纖維。應(yīng)當(dāng)指出，在一些優(yōu)選實例中，沒有對于在施加用于模制的組份例如SMC和如果 需要的貼面層之前將模具的表面進(jìn)行處理的要求。具體而言，在一些實例中，沒有對于向模 具施加染料、施加液態(tài)樹脂，和/或施加其它表面處理的要求。在許多實例中，所需的任何 這樣的組分都可以被包括在SMC材料中。在其它布置中，模具可以涂覆有粉末涂料(powder coating)，所述粉末涂料然后 在制品上 形成涂層。此特征可以關(guān)于本發(fā)明的任何方面存在。作為實例，粉末涂料可以靜 電涂覆于模具表面。在模具表面被加熱的情況下，粉末涂料幾乎一被涂覆到表面上時就熔 融或軟化。例如，粉末可以包括聚酯。然后將SMC或其它基質(zhì)材料(具有或沒有完整的增 強(qiáng)材料)涂覆到熔融或軟化的粉末涂料上。然后熔融或軟化的粉末涂料“粘”在模具的表 面上，據(jù)認(rèn)為，這將減少基質(zhì)材料在模制操作的過程中的移動，這在一些情況下可以提供改 善的表面光潔度。在此實例中，涂層保持在制品的表面上，并且提供抗刮傷和/或抗沖擊的 表面?？梢詫⒎勰┩苛现蚨蛑破诽峁┲耐繉?。粉末涂料可以是透明的或半透 明的，并且可以在制品的表面上具有清漆外觀。應(yīng)當(dāng)理解，可以使用如本文中描述的方法形成非常寬范圍的不同的復(fù)合制品。本 發(fā)明的應(yīng)用不限于例如門的形成。SMC的制備的實例SMC包含可固化的基質(zhì)和增強(qiáng)材料。為了制備SMC，通過混合下列各項制備基質(zhì)例如聚酯樹脂與礦物和添加劑，例如 包括碳酸鈣和二氧化鈦連同適當(dāng)?shù)念伭?。然后將樹脂糊劑形式的基質(zhì)涂覆于底部膜載體。然后將作為增強(qiáng)材料的玻璃纖維 施加于膜載體上的樹脂糊劑的上表面。涂覆另一層的樹脂糊劑，以將纖維夾在基質(zhì)的層之 間。將頂部膜施加于基質(zhì)的上層。接著使用一系列的輥將所得到的層狀構(gòu)件壓制，以形成 在膜載體之間的片材模制料的片材。將材料卷到輥上，并且在調(diào)節(jié)的溫度例如23至27攝 氏度保持至少3天。所得到的SMC可以在加熱條件下壓塑。SMC在使用之前的存放期通常 為幾星期。泡沫在本發(fā)明的一些實例中，基底包含具有易碎泡壁的泡沫。優(yōu)選地，此術(shù)語包括這 樣的泡沫，即，在壓縮下所述泡沫由于泡壁的脆性破碎而碎裂，例如，包括泡壁的清潔破碎 (clean fracture)。這樣的泡沫可以在通過其施加壓縮力的目標(biāo)的壓碎區(qū)域中保持清潔且 基本上尺寸精確的痕跡。通常，優(yōu)選的是，泡沫的屈服強(qiáng)度在約100至140KPa(15至201bs/ sq. in)的范圍內(nèi)，更優(yōu)選至少200KPa(301bS/Sq. in)，因為這提供有用的抗沖擊性，所述泡 沫的屈服強(qiáng)度在此情況下是指導(dǎo)致泡壁破碎和用于泡沫碎裂所需的最小的力。通常，對于給定的泡沫組成，密度越大，屈服強(qiáng)度越大。在使用具有易碎泡壁的基本上剛性的塑料泡沫的情況下，通過用足以導(dǎo)致在表皮 的凹陷區(qū)后面的區(qū)域中的泡沫的泡壁破碎的壓力，將層施加于泡沫芯，從而通過控制的局 部壓碎使得泡沫與在這些區(qū)域中的表皮的花樣一致，可以容易地形成具有造型細(xì)節(jié)的凹陷 區(qū)域的模制物。因此，可以避免表皮與基底之間的空隙，并且預(yù)先形成復(fù)雜形狀的形式的基 底不是必要的。這是特別有利的，因為在一些情況下在現(xiàn)有技術(shù)制品中這樣的空隙的存在 貢獻(xiàn)于它們對于抵制溫度變化的無能。對于這樣的方法，有利的是使用具有易碎的壁的開孔泡沫，而壓制到常規(guī)的發(fā)泡 芯如苯乙烯的發(fā)泡芯中在某些情況下并沒有成功地實現(xiàn)，因為泡沫的彈性可能導(dǎo)致當(dāng)壓力 釋放時表皮的變形。在本發(fā)明的一些實例中，優(yōu)選的塑料泡沫是基本上開孔且剛性的。然而，泡沫有利 地選擇為相對于常規(guī)使用的發(fā)泡聚苯乙烯是高密度的，例如75kg/m3以上的密度，因為這向 板提供更好的感覺，并且使得其聽起來和處理起來更像常規(guī)的木板。然而，也可以選擇具有 更低密度的泡沫。在較高密度是適宜的情況下，泡沫可以含有填料，更優(yōu)選磨細(xì)的惰性且優(yōu) 選無機(jī)固體?？梢赃x擇填料使得其貢獻(xiàn)于板抵抗溫度變化的能力。在特別優(yōu)選的實施方案 中，填料能夠吸收水分，例如以結(jié)晶的水的形式。盡管在實例中對開孔的易碎泡沫進(jìn)行了特別提及，但可以使用任何合適的泡沫。 在本發(fā)明的一些實例中，基本上開孔的泡沫是優(yōu)選的；例如，聚氨酯泡沫，但是在一些實例 中，泡沫可以不是開孔的。優(yōu)選地，在一些實例中，基底的結(jié)構(gòu)使得氣體可以從模具排出。在 泡沫為開孔的情況下，在制造時具有開孔結(jié)構(gòu)的泡沫是特別合適的。在要形成的板或其它 制品具有凹陷部位，例如以提供造型效果的情況下，還具有易碎泡壁的泡沫是特別優(yōu)選的。 然而，如本文中所述，基底的造型可以通過其它方法例如機(jī)械加工提供。任何泡沫可以用于本發(fā)明的一些方面。在許多實例中，硬質(zhì)泡沫材料是優(yōu)選的。例 如，硬質(zhì)泡沫可以用于形成具有基本上平坦的(未造型的)表面的板，該表面可以包括或可 以不包括如本文中所述的表面圖案。備選地，或另外地，可以將泡沫的表面花樣化?；涌梢岳缭谂菽瓑K料的表面上 例如通過機(jī)械加工或任何其它合適的方法形成。在這樣的情況下，泡沫不需要例如是易碎 的或可壓縮的泡沫。在使用具有易碎泡壁的泡沫的情況下，當(dāng)通過模具的凹陷部位的施加而在泡沫上 設(shè)置壓力時，泡壁將破碎。這種壓力的局部增加將提高泡孔內(nèi)的壓力，這將導(dǎo)致氣體移動通 過泡沫，并且泡孔癟泡，從而容納表皮的凹陷部位。一種合適的泡沫是硬質(zhì)填充酚醛泡沫(phenolic foam) 0 一種特別合適的泡沫是 通過在(c)的存在下進(jìn)行(a)與(b)之間的固化反應(yīng)制備的泡沫(a)液態(tài)酚甲階酚醛樹脂，其具有至少1的反應(yīng)數(shù)(如下面定義)和(b)用于甲階酚醛樹脂的強(qiáng)酸硬化劑，(c)磨細(xì)的惰性且不溶的粒狀固體，其以液態(tài)甲階酚醛樹脂的至少5重量％的量 存在，并且基本上均一地分散遍布在含有甲階酚醛樹脂和硬化劑的混合物中；歸因于施加 的熱的含有甲階酚醛樹脂和硬化劑的混合物的溫度不超過85_C，并且所述溫度和酸硬化劑 的濃度使得作為固化反應(yīng)的副產(chǎn)物產(chǎn)生的化合物在混合物硬化之前在混合物內(nèi)是揮發(fā)的，由此制備出發(fā)泡的酚醛樹脂產(chǎn)品。用酚甲階酚醛樹脂表示通過縮合得到的酸_可固化預(yù)聚物組合物在合適溶劑中 的溶液，所述縮合為通常在堿性催化劑如氫氧化鈉的存在下，至少一種酚類化合物與至少 一種醛以已知方式的縮合?？梢圆捎玫姆拥膶嵗秊楸椒幼陨砑捌淙〈难苌?，通常為烷 基取代的衍生物，條件是酚類苯環(huán)上相對于酚羥基的鄰-和對-的三個位置是未取代的。還 可以使用這樣的酚的混合物。在需要甲階酚醛樹脂的流動特性的改進(jìn)但是固化的產(chǎn)物將沒 有那么高度交聯(lián)的情況下，還可以采用一種或多于一種的這種酚與其中鄰位或?qū)ξ恢械囊?個被取代的取代苯酚的混合物。然而，通常，出于經(jīng)濟(jì)原因，酚將主要包含苯酚自身，或完全 由苯酚自身組成。醛通常為甲醛，但不排除使用更高分子量的醛。甲階酚醛樹脂的酚/醛縮合產(chǎn)物組分適宜地通過苯酚與按每摩爾的苯酚計至少1 摩爾的甲醛的反應(yīng)形成，甲醛通常以在水中的溶液例如以福爾馬林提供。優(yōu)選使用至少為 1.25比1的甲醛與苯酚的摩爾比，但優(yōu)選避免高于2. 5比1的比率。最優(yōu)選的范圍為1.4 至2. 0比1?；旌衔飪?yōu)選還含有具有兩個活性H原子的化合物(二氫化合物)，其將在固化步驟 的過程中與甲階酚醛樹脂的酚/醛反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)以降低交聯(lián)的密度。優(yōu)選的二氫化合物為 二醇，特別是亞烷基二醇或其中OH基之間的原子的鏈不僅含有亞甲基和/或烷基取代的亞 甲基還含有一個或多個雜原子特別是氧原子的二醇，例如，乙二醇、丙二醇、丙烷-1，3-二 醇、丁烷-1，4-二醇和新戊二醇。特別優(yōu)選的二醇為聚_(亞烷基醚)二醇，特別是二 _(亞 烷基醚)二醇，例如二甘醇和特別地二丙二醇。優(yōu)選地，基于酚/醛縮合產(chǎn)物的重量，二氫化 合物以0至35重量％、更優(yōu)選0至25重量％的量存在。最優(yōu)選地，二氫化合物當(dāng)使用時， 基于酚/醛縮合產(chǎn)物的重量，以5至15重量％的量存在。當(dāng)在本方法中采用這種含有二氫 化合物的甲階酚醛樹脂時，可以得到具有特別良好的物理性質(zhì)特別是強(qiáng)度的組合的制品。適當(dāng)?shù)?，將二氫化合物加入到形成的甲階酚醛樹脂中，并且該二氫化合物優(yōu)選在 OH基之間具有2-6個原子。甲階酚醛樹脂可以包含酚/醛反應(yīng)產(chǎn)物在水中或在任何其它合適溶劑中或在溶 劑混合物中的溶液，它們可以包括水或可以不包括水。在將水用作唯一溶劑的情況下，其優(yōu) 選以占甲階酚醛樹脂的15至35重量％、優(yōu)選20至30%的量存在。當(dāng)然，如果水與共溶劑 一起使用，則水含量可以顯著更小，所述共溶劑例如醇或在使用上述二氫化合物的情況下 的上述二氫化合物中的一種。如以上指出的，液態(tài)甲階酚醛樹脂(即，酚/醛產(chǎn)物的溶液任選地含有二氫化合 物)必須具有至少1的反應(yīng)數(shù)。反應(yīng)數(shù)為10/x，其中χ為使用10重量％的甲階酚醛樹脂的 對甲苯磺酸的66-67%水溶液的情況下在60攝氏度將所述甲階酚醛樹脂硬化所需的以分 鐘計的時間。試驗包括將約5ml的甲階酚醛樹脂與所述量的對甲基苯磺酸溶液在試管中混 合，將試管浸入加熱至60攝氏度的水浴中并且測量混合物觸摸起來變硬所需的時間。對于 要制備的有用的發(fā)泡制品，甲階酚醛樹脂應(yīng)當(dāng)具有至少1的反應(yīng)數(shù)，并且優(yōu)選地，甲階酚醛 樹脂具有至少5、最優(yōu)選至少10的反應(yīng)數(shù)。如果必要，優(yōu)選適當(dāng)?shù)赝ㄟ^加入弱的有機(jī)酸如乳酸將通常為堿性的甲階酚醛樹脂 的PH調(diào)節(jié)至約7，以在本方法中使用。
強(qiáng)酸硬化劑的實例為無機(jī)酸如鹽酸、硫酸和磷酸，以及強(qiáng)有機(jī)酸如芳族磺酸，例如 甲苯磺酸，和三氯乙酸。弱酸如乙酸和丙酸通常是不適宜的。用于本發(fā)明方法的優(yōu)選的硬 化劑是芳族磺酸，特別是甲苯磺酸。酸可以以在合適的溶劑如水中的溶液形式使用。當(dāng)要將甲階酚醛樹脂、硬化劑和固體的混合物倒入到例如模具中和在涂凝模制應(yīng) 用中，可以加入到甲階酚醛樹脂和硬化劑中的惰性固體的量由甲階酚醛樹脂與硬化劑的混 合物在不存在固體的情況下的粘度確定。對于這些應(yīng)用，優(yōu)選的是將硬化劑以例如溶液的 形式提供，使得當(dāng)以所需的量與甲階酚醛樹脂混合時生成液體，該液體在混合物將要被使 用的溫度的表觀粘度不超過約50泊，并且優(yōu)選的范圍為5-20泊。低于5泊，存在的溶劑的 量趨于在固化反應(yīng)的過程中產(chǎn)生困難。固化反應(yīng)是放熱的，并且因而自身將導(dǎo)致含有甲階酚醛樹脂和酸硬化劑的混合物 的溫度升高。混合物的溫度還可以由于施加的熱而升高，但是所述混合物然后可以升高達(dá) 到的溫度(即，排除任何放熱的效果)必須不超過85攝氏度。如果混合物的溫度在硬化劑的添加之前超過85攝氏度，則之后由于初始固化而 難以或不可能將硬化劑適當(dāng)?shù)胤稚⒈椴荚诨旌衔镏?。另一方面，如果不是不可能的話，也難 以在硬化劑的添加之后將混合物均勻地加熱至高于85攝氏度。將溫度向85攝氏度升高，這趨于導(dǎo)致泡沫的紋理的粗糙和不均勻性，但是通過降 低硬化劑的濃度，這可以在中等溫度至少在某種程度上得到補(bǔ)償。然而，在遠(yuǎn)高于75攝氏 度的溫度，即使使得組合物硬化所需的硬化劑的最小量通常也過高而無法避免這些缺點。 因此，優(yōu)選避免高于75攝氏度的溫度，并且對于大多數(shù)應(yīng)用的優(yōu)選溫度是環(huán)境溫度至約75 攝氏度。優(yōu)選的溫度范圍似乎在一定程度上取決于固體(c)的屬性。對于大多數(shù)固體，其 為25至65攝氏度，但是對于一些固體，特別是木粉和谷粉(grainflour)，優(yōu)選范圍為25至 75攝氏度。最優(yōu)選的溫度范圍為30至50攝氏度。如果需要，可以使用低于環(huán)境例如低至 10攝氏度的溫度，但是由此沒有獲得優(yōu)點。通常，在高至75攝氏度的溫度，溫度的升高導(dǎo)致 泡沫的密度降低，反之亦然。存在的硬化劑的量也影響制品的屬性以及硬化的速率。因此，提高硬化劑的量不 僅具有縮短將組合物硬化所需的時間的效果，而且在高于取決于溫度和甲階酚醛樹脂的屬 性的一定水平的情況下，其還趨于產(chǎn)生較不均一的泡沫結(jié)構(gòu)。由于硬化速率的增加，其還趨 于提高泡沫的密度。實際上，如果使用過高的硬化劑濃度，硬化的速率可能如此迅速以至于 根本沒有發(fā)泡發(fā)生，并且在一些條件下，反應(yīng)可能由于氣體在樹脂的硬化殼內(nèi)的積累變成 爆炸性。硬化劑的適當(dāng)量將主要取決于甲階酚醛樹脂與硬化劑的混合物在放熱固化反應(yīng)開 始之前的溫度和甲階酚醛樹脂的反應(yīng)數(shù)，并且將與所選擇的溫度和反應(yīng)數(shù)相反地變化。在 假定甲階酚醛樹脂具有基本上中性的反應(yīng)，即約7的pH的情況下，硬化劑濃度的優(yōu)選范圍 為按每100重量份的甲階酚醛樹脂中的酚/醛反應(yīng)產(chǎn)物計的2至20重量份的對甲苯磺酸 的當(dāng)量。采用相對于對甲苯磺酸的當(dāng)量，本發(fā)明人意思是指產(chǎn)生與所述量的對甲苯磺酸基 本相同的硬化時間所需的選定硬化劑的量。對于任何給定的溫度和甲階酚醛樹脂與磨細(xì)固 體的組合的最合適的量可通過簡單試驗容易地確定。在優(yōu)選的溫度范圍為25-75攝氏度并 且甲階酚醛樹脂具有至少為10的反應(yīng)數(shù)的情況下，最佳結(jié)果通常在下列情況下得到按每 100重量份的酚/醛反應(yīng)產(chǎn)物計，以相當(dāng)于3至10份的對甲苯磺酸的量使用硬化劑。對于使用低于25攝氏度的溫度或反應(yīng)數(shù)小于10的甲階酚醛樹脂的情況，可能必須使用更多的 硬化劑?？赡鼙匾氖?，根據(jù)模具的屬性，特別是形狀和尺寸對硬化劑的組成進(jìn)行一些調(diào) 整，這可以通過實驗完成。通過溫度和硬化劑濃度的合適控制，在向甲階酚醛樹脂中加入硬化劑與組合物變 硬之間的時間推移(本文中稱為硬化時間)可以從幾秒至高達(dá)一小時或甚至更長變化，而 基本上不影響產(chǎn)品的密度和泡孔結(jié)構(gòu)?？刂扑栌不瘎┑牧康牧硪粋€因素可以是惰性固體的屬性。很少幾種是正好中性 的，并且如果固體具有堿性反應(yīng)，則即使僅非常輕微，也由于填料將其中和的趨勢，可能需 要更多的硬化劑。因此應(yīng)當(dāng)理解的是，以上給出的對于硬化劑濃度的優(yōu)選值沒有考慮任何 這樣的固體作用。由于固體的屬性所需的任何調(diào)整都將取決于所使用的固體的量并且可以 通過簡單試驗確定。甲階酚醛樹脂與酸硬化劑的放熱固化反應(yīng)導(dǎo)致副產(chǎn)物特別是醛和水的形成，它們 至少部分地?fù)]發(fā)。固化反應(yīng)在磨細(xì)的惰性且不溶的粒狀固體的存在下進(jìn)行，所述粒狀固體基本上均 勻地分散在整個甲階酚醛樹脂與硬化劑的混合物中。采用惰性固體，本發(fā)明人意思是指在 其被使用的量的方面，其不妨礙固化反應(yīng)。據(jù)信，磨細(xì)的粒狀固體為通過存在于甲階酚醛樹脂中和/或由固化作用產(chǎn)生的小 分子，主要為CH2O和/或H2O的揮發(fā)形成的氣泡提供核，并且提供促進(jìn)氣泡形成的位置，從 而有助于孔尺寸的均一。磨細(xì)的固體的存在還可以促進(jìn)單個氣泡的穩(wěn)定，還降低氣泡聚結(jié) 的趨勢且最終導(dǎo)致在固化之前氣泡塌陷的可能性。該現(xiàn)象可能類似于在冶金中低級礦的選 礦中采用的泡沫浮選的現(xiàn)象。在任何情況下，固體的存在對于產(chǎn)品的形成都是關(guān)鍵的。為 了實現(xiàn)所需效果，基于甲階酚醛樹脂的重量，固體應(yīng)當(dāng)以不小于5重量％的量存在。任何不溶于反應(yīng)混合物中的磨細(xì)的粒狀固體都是適宜的，條件是其為惰性的。填 料可以是有機(jī)的或無機(jī)的(包括金屬的)，結(jié)晶的或非晶的。甚至纖維狀固體也被發(fā)現(xiàn)是有 效的，但不是優(yōu)選的。實例包括粘土、粘土礦物、滑石、蛭石、金屬氧化物、耐火材料、實心或 空心玻璃微球、飛塵、煤塵、木粉、谷粉、堅果殼粉(nut shell flour)、二氧化硅、礦物纖維 如切細(xì)的玻璃纖維和磨細(xì)的石棉、短纖維、切細(xì)的天然或合成纖維、無論粉末或纖維形式的 磨碎的塑料和樹脂，例如再生的廢塑料和樹脂、顏料如粉末涂料和炭黑，以及淀粉。優(yōu)選避免具有多于輕微堿性反應(yīng)的固體，例如堿金屬的硅酸鹽和碳酸鹽，原因在 于它們與酸硬化劑反應(yīng)的趨勢。然而，在一些情況下由于被更強(qiáng)堿性的物質(zhì)如菱鎂礦污染 而具有非常溫和的堿性反應(yīng)的固體如滑石是可接受的。一些材料，特別是纖維狀材料如木粉可以作為吸收劑，因而可能必要的是使用通 常比非纖維狀材料更大量的這些材料，以得到有價值的發(fā)泡制品。固體優(yōu)選具有在0.5至800微米的范圍內(nèi)的粒度。如果粒度過大，則泡沫的泡孔 結(jié)構(gòu)趨于變得不適宜地粗糙。另一方面，在非常小的粒度的情況下，得到的泡沫趨于相當(dāng)致 密。優(yōu)選的范圍為1至100微米，最優(yōu)選2至40微米。泡孔結(jié)構(gòu)的不均勻性似乎由粒度的 均勻性促進(jìn)。如果需要可以使用固體的混合物。如果期望，可以包括對在加工的過程中產(chǎn)生的氣體或蒸氣的體積有貢獻(xiàn)的固體如磨細(xì)的金屬粉末。然而，如果單獨使用的話，應(yīng)當(dāng)理解，它們在通過分解或化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣 體之后留下的殘余物滿足本發(fā)明的方法需要的對于惰性且不溶的磨細(xì)的粒狀固體的要求。優(yōu)選地，磨細(xì)的固體具有不是與甲階酚醛樹脂的密度顯著不同的密度，從而降低 磨細(xì)的固體在混合之后趨于向混合物的底部聚集的可能性。優(yōu)選的一類固體是水硬水泥，例如石膏和灰泥，但不是波特蘭水泥(Portland cement)，因為其是堿性的。這些固體趨于與存在于反應(yīng)混合物中的水反應(yīng)以在固化的樹脂 產(chǎn)品內(nèi)產(chǎn)生硬化的骨架結(jié)構(gòu)。另外，與水的反應(yīng)也是放熱的，并且輔助發(fā)泡和固化反應(yīng)。使 用這些材料得到的發(fā)泡制品具有特別有價值的物理性質(zhì)。另外，即使當(dāng)長時間暴露于火焰 時，它們也趨于焦化成似磚的堅實度(consistency)，其仍堅挺并且能夠支撐負(fù)載。制品還 具有優(yōu)異的熱絕緣和能量吸收性質(zhì)。按每100重量份的甲階酚醛樹脂計，惰性粒狀固體的 優(yōu)選量為20至200重量份。由于其使用得到的制品具有類似于使用水硬水泥所得到的那些的性質(zhì)而優(yōu)選的 另一類固體包括滑石和飛塵。按每100重量份的甲階酚醛樹脂計，這些固體的優(yōu)選量也為 20至200重量份。對于上述種類的固體，最優(yōu)選的范圍為按100份的甲階酚醛樹脂計的50至150份。如果包括磨得很細(xì)的固體如Aerosil (磨細(xì)的二氧化硅)，則可以得到觸變的泡沫 形成混合物。如果包括磨細(xì)的金屬粉末，則可以得到電傳導(dǎo)性質(zhì)。按每100重量份的甲階酚醛 樹脂計，金屬粉末優(yōu)選以50至250份的量使用。通常，可以使用的固體的最大量僅由將其結(jié)合到混合物中和處理混合物的物理問 題控制。通常適宜的是，混合物是可澆注的，但是即使在非常高的固體濃度下，當(dāng)混合物類 似于稠膠漿或糊劑并且不能被傾倒出時，也可以得到具有有價值的性質(zhì)的發(fā)泡制品。通常，優(yōu)選的是，纖維狀固體僅與非纖維狀固體結(jié)合使用，原因在于否則泡沫組織 (foam texture)趨于變差。可以在泡沫形成混合物中包括其它添加劑；例如，表面活性劑如陰離子材料，例如 長鏈烷基苯磺酸的鈉鹽，非離子材料如基于聚(環(huán)氧乙烷)或其共聚物的那些非離子材料， 和陽離子材料如長鏈季銨化合物或基于聚丙烯酰胺的那些；粘度調(diào)節(jié)劑如烷基纖維素，特 別是甲基纖維素，和著色劑如染料或顏料。還可以包括用于酚醛樹脂的增塑劑，條件是固化 和發(fā)泡反應(yīng)不受其抑制，并且可以包括除以上提及的二氫化合物以外的多官能化合物，它 們參與在固化中發(fā)生的交聯(lián)反應(yīng)；例如，二胺或聚胺、二異氰酸酯或聚異氰酸酯、二羧酸或 聚羧酸和氨基醇。還可以包括可能連同固化作用的過程中被活化的自由基聚合引發(fā)劑的可聚合的 不飽和化合物，例如丙烯酸類單體，所謂的氨基甲酸酯丙烯酸酯(urethane acrylates)、苯 乙烯、馬來酸及其衍生物，和它們的混合物。可以包括其它樹脂，例如作為在發(fā)泡和固化反應(yīng)的過程中固化的預(yù)聚物或作為粉 末、乳液或分散體。實例是聚縮醛如聚乙烯醇縮醛、乙烯基聚合物、烯烴聚合物、聚酯、丙烯 酸類聚合物和苯乙烯聚合物、聚氨酯及其預(yù)聚物和聚酯預(yù)聚物，以及三聚氰胺樹脂、線型酚 醛樹脂等。
還可以包括常規(guī)的發(fā)泡劑，以促進(jìn)發(fā)泡反應(yīng)，例如分解或反應(yīng)從而產(chǎn)生氣體的一 種或多種低沸點有機(jī)化合物。如果需要，泡沫形成組合物還可以含有脫水劑。形成泡沫形成組合物的優(yōu)選方法包括首先混合甲階酚醛樹脂和惰性填料以得到 填料在甲階酚醛樹脂中的基本上均勻的分散體，之后加入硬化劑。填料與硬化劑在整個組 合物中的均勻分布對于制備均勻紋理的泡沫制品是重要的，因而需要徹底混合。如果適宜的是組合物在放熱反應(yīng)開始之前處于高溫，則這可以通過加熱甲階酚醛 樹脂或首先混合甲階酚醛樹脂與所述固體然后加熱混合物而實現(xiàn)。優(yōu)選地，在硬化劑的剛 加入之前將所述固體加入甲階酚醛樹脂中。備選地，可以制備甲階酚醛樹脂、固體和硬化劑 的混合物，然后將整個混合物加熱，例如通過短波輻射進(jìn)行，優(yōu)選在將其裝入模具中之后進(jìn) 行。如果需要，還可以使用常規(guī)的輻射加熱烘箱，但是通過這種方式難以實現(xiàn)混合物的均一 加熱。優(yōu)選地，泡沫具有在75至500kg/m3、更優(yōu)選100至400kg/m3和最優(yōu)選100至 250kg/m3的范圍內(nèi)的密度。泡沫泡孔尺寸也重要，因為在不超過極限值的情況下，對于給定 密度的泡孔尺寸越大，壁將越厚，因而泡沫的物理強(qiáng)度越高。然而，如果泡孔尺寸過大，則強(qiáng) 度開始受損。優(yōu)選地，泡孔尺寸在1至3mm的范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，以上純粹通過實例描述了本發(fā)明，而在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進(jìn)行細(xì)節(jié) 的改變。具體而言，以上實例關(guān)于板的制造特別是門的制造進(jìn)行了描述。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識 到，本發(fā)明具有非常廣泛的應(yīng)用，包括用于其它制品。實際上預(yù)見了可以根據(jù)本發(fā)明的方法 制備極寬范圍的制品。許多模制制品可以使用本發(fā)明的方法制備，即使當(dāng)前那些制品可以 普遍地使用現(xiàn)在的不同材料(例如，木材、金屬、陶瓷)制造的情況。除了建筑物制品以外， 預(yù)見例如本發(fā)明可以找到用于下列各項的應(yīng)用汽車部件和配件、用于電氣設(shè)備的外殼和 許多家用物品，所述家用物品中家具、畫框、椅子、桌子、燈座、瓶、碗僅僅是一些實例。所描述的方法可以例如用于制造運(yùn)動或其它業(yè)余活動的產(chǎn)品。例如，所描述的方 法可以用于形成球拍、球棒或其它制品，例如雪撬。通過所述方法制造的制品可以得到例如 在航天、飛機(jī)或其它交通工具領(lǐng)域中的應(yīng)用。例如，所描述的方法可以用于形成在飛機(jī)外殼 中和/或作為飛機(jī)中的內(nèi)部板使用的板。所述制品可以得到作為例如用于風(fēng)輪機(jī)的葉片的 應(yīng)用。在本說明書和(當(dāng)適當(dāng)時)權(quán)利要求與附圖中公開的每一個特征都可以獨立提供 或以任何合適組合提供。
2權(quán)利要求
一種形成復(fù)合制品的方法，所述方法包括提供包含片狀模制材料的層；提供基底；將所述片狀材料的層施加于所述基底的表面上；和將所述片狀材料壓制到所述基底上，其中所述基底的構(gòu)造使得氣體和/或蒸氣能夠從所述壓制的區(qū)域中排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基底包括具有多孔結(jié)構(gòu)的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中所述基底包含包括基本上開孔結(jié)構(gòu) 的材料。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述基底包含泡沫材料。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述方法包括施加壓力以將所述片狀材料結(jié)合 到所述基底的步驟。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述基底形成由所述復(fù)合制品獲得的最終 制品的一部分。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述方法包括向所述片狀材料施加熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中將所述片狀材料加熱至高于約100攝氏度的溫度， 優(yōu)選高于120攝氏度的溫度。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述片狀材料包含熱固性材料，所述方法 包括使得或允許所述材料固化的步驟。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述片狀材料的一部分在所述壓制步驟 的過程中流入所述基底的表面中。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述方法包括將所述片狀材料的層施加 于所述模具的步驟，所述方法還包括將所述基底壓制到置于所述模具上的所述片狀材料上 的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，所述方法還包括在所述片狀模制材料與所述模具的 表面之間設(shè)置貼面層的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述貼面層在模制的過程中對于模制材料的組 分是基本上可滲透的。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或權(quán)利要求13所述的方法，其中所述貼面層包括無紡材料。
15.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述基底包含可壓碎的材料，使得在所述 施加壓力的步驟中，將所述基底的表面模制。
16.一種形成復(fù)合制品的方法，所述方法包括提供包含片狀模制材料的層，和提供包 含可壓碎材料的基底，將所述片狀材料的層施加到所述基底的表面上，并且將所述片狀材 料壓制到所述基底上，其中所述基底的至少一部分在所述壓制步驟的過程中被壓碎。
17.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中將另外的片狀模制材料的層施加于所述 基底的相反表面，所述的壓力施加將所述基底夾在所述兩個片狀材料的層之間。
18.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述材料包括增強(qiáng)纖維。
19.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述片狀材料包括纖維的墊或織物。
20.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述片狀材料包括碳纖維、玻璃纖維和芳族聚酰胺纖維中的一種或多種。
21.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述片狀材料包括纖維的網(wǎng)格或網(wǎng)絡(luò)。
22.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述片狀模制材料的層包含SMC(片狀模 制料)。
23.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述片狀材料的層包含浸漬的纖維復(fù)合 材料。
24.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述片狀材料的層包含可固化的組合物。
25.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述片狀材料的粘度在所述壓制步驟的 過程中下降。
26.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述片狀材料以基本上單一厚度的形式應(yīng)用。
27.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中將所述片狀材料施加于基本上整個模具表面。
28.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中將多個片狀材料的片材施加于模具表面。
29.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述方法還包括在所述基底與所述片狀材料 之間施加一層增強(qiáng)纖維。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中將所述纖維的層施加于少于所述片狀材料的全部表面。
31.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述施加的壓力小于200噸，優(yōu)選小于約 100 噸。
32.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中將所述片狀材料施加于包含鋁或鋁合金 的模具表面。
33.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中將所述片狀材料施加于具有表面圖案的 模具表面。
34.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述基底包括在所述基底表面的至少一 部分上的表面結(jié)構(gòu)，使得所述片狀材料的材料與所述結(jié)構(gòu)嵌固，從而將所述材料結(jié)合到所 述基底上。
35.一種形成復(fù)合制品的方法，所述方法包括 提供包含片狀模制材料的層；提供基底；將所述片狀模制材料的層施加到所述基底的表面上；和 施加壓力以將所述片狀材料結(jié)合到所述基底上，其中所述基底包括在所述基底表面的至少一部分上的表面結(jié)構(gòu)，使得所述片狀材料的 材料與所述結(jié)構(gòu)嵌固，從而將所述材料結(jié)合到所述基底上。
36.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述基底的表面包括多個空心。
37.一種形成復(fù)合制品的方法，所述方法包括下列步驟 提供片狀可固化材料；提供基底；和將所述片狀材料壓制到所述基底上。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述基底具有基本上開孔結(jié)構(gòu)。
39.根據(jù)權(quán)利要求37或權(quán)利要求38所述的方法，其中在所述復(fù)合制品的形成中使用單 個壓制步驟。
40.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述方法還包括提供第二層的片狀可固化材 料，所述方法包括在所述兩層之間設(shè)置所述基底，和將所述兩層壓制到所述基底上。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，所述方法包括在所述兩層片狀可固化材料之間設(shè)置 另外的組件的步驟。
42.通過根據(jù)權(quán)利要求1至32中任一項所述的方法形成的制品。
43.一種制品，所述制品包含基底和與結(jié)合至所述基底的表面上的片狀材料的表皮，其 中所述片狀材料的材料與所述基底的所述表面機(jī)械地嵌固。
44.一種制品，所述制品包含基本上開孔基底和結(jié)合至所述基底的表面上的片狀材料 的表皮。
45.根據(jù)權(quán)利要求43或權(quán)利要求44所述的制品，其中所述基底是基本上開孔的，并且 所述材料延伸到所述開孔基底的泡孔中。
46.一種在根據(jù)權(quán)利要求1至41中任一項所述的方法中使用的基底。
47.一種在根據(jù)權(quán)利要求1至41中任一項所述的方法中使用的裝置。
48.一種在將片狀模制材料壓制到基底上所使用的模制裝置，優(yōu)選地，所述模制裝置的 表面包含鋁或鋁合金。
49.一種基本上如本文中參照附圖中的任一幅描述的形成復(fù)合制品的方法。
50.一種基本上如本文中參照附圖中的任一幅描述的和如在附圖中的任一幅中示出的裝置。
51.一種基本上如本文中參照附圖中的任一幅描述的復(fù)合制品。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種形成復(fù)合制品的方法。所述方法的一個實例包括提供包含片狀模制材料的層(34)和提供基底(36)。將片狀材料的層施加于基底(36)的表面上；并且被壓制至在模具(30)中的基底上。在一些實例中，基底(36)是開孔泡沫，并且可以從壓制區(qū)域排出氣體和/或蒸氣。
文檔編號B29C70/46GK101883675SQ200880118509
公開日2010年11月10日 申請日期2008年10月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月3日
發(fā)明者邁克爾·弗里厄, 阿爾迪諾·阿爾貝特利 申請人:阿克塞爾集團(tuán)有限公司