[发明专利]用于制备泡沫材料复合元件I的方法

说明书

本发明涉及用于制备泡沫材料复合元件的方法，其包含准备覆盖层的步骤、在该覆盖层上施加增附剂层的步骤(其中该增附剂层包含改性异氰酸酯)和在该增附剂层上施加包含聚氨酯和/或聚异氰脲酸酯的泡沫材料层的步骤。在施加时，该增附剂层中的改性异氰酸酯具有≥10％至≤25％的游离异氰酸酯基团含量。此外，本发明涉及具有≥10％至≤25％的游离异氰酸酯基团含量的改性异氰酸酯在泡沫材料复合元件的制备中作为增附剂的应用以及通过根据本发明的方法获得的泡沫材料复合元件。

对于基于聚氨酯-硬质泡沫材料(即不仅聚氨酯的而且聚异氰脲酸酯的硬质泡沫材料)的金属夹层元件的连续生产，金属覆盖层至泡沫的粘附强度是重要的，特别是如果泡沫为聚异氰脲酸酯泡沫。在市场中已经确立了二组分-聚氨酯-增附剂体系。通过使用这样的二组分增附剂体系，粘附强度原则上得到显著改善，这对于成品零件的制造者意味着产品改进。特别是极大地降低了粘附失败的长期风险。

然而，在这样的二组分增附剂体系的加工中可能出现增附剂组分的充分均匀化的困难。就金属复合元件的长期结合性而言，不充分的均匀化可能意味着高的风险，更确切地说，在温度交变时可能出现覆盖层至泡沫的粘附失败。此外，二组分增附剂体系的加工会意味着在生产阶段开始的时候相对高的次品率。

为了避免由于两种增附剂组分的不充分均匀化所致的结合性不足的风险，出现了单组分解决方案。例如EP 1 516 720 A1公开了聚氨酯增附剂用于改善复合元件(包含聚异氰脲酸酯泡沫材料和覆盖层)的层之间粘附的应用，以及这样的复合元件本身及其制备方法。

EP 1 593 438 A2公开了用于制备夹层复合元件的设备和方法。该设备至少由两个覆盖层供给设备组成，增附剂施加设备、核心层施加设备、传送设备和致偏设备先后与其连接。增附剂施加设备至少由增附剂供给管道、具有至少一个侧面出料口以及用于圆盘给料机的驱动装置的圆盘给料机组成。作为增附剂可以使用单组分体系，例如基于聚氨酯的，例如包含NCO基团的预聚物。其他可能的单组分体系基于聚氯丁二烯、环氧化物或聚醋酸乙烯。增附剂也可以由多组分体系，优选地由二组分体系构成。优选的二组分体系为聚氨酯体系。

本发明的任务是改善泡沫材料复合元件中泡沫和覆盖层之间的粘附。因此存在对用于制备这些复合元件的备选的和改善的方法的需求，该方法特别使在气泡和/或削弱点(Sollbruchstellen)较少出现的同时改善泡沫材料复合元件中泡沫和覆盖层之间的粘附成为可能。在实际使用中，对于覆盖层与泡沫材料层之间足够的粘附强度来说，将0.20N/mm²(依据DIN 53292测量)的下限被视为临界界限。因此，任务是，在使用的增附剂的量尽可能少的同时，覆盖层与泡沫材料层之间的粘附强度达到尽可能高的水平。

令人意外地发现，根据本发明的任务通过用于制备泡沫材料复合元件的方法得到解决，该方法包括以下步骤：

A)准备覆盖层；

B)在该覆盖层上施加增附剂层，其中该增附剂层包含改性异氰酸酯；

C)在该增附剂层上施加包含聚氨酯和/或聚异氰脲酸酯的泡沫材料层，

其特征在于，在施加时，该增附剂层中的改性异氰酸酯具有≥10％至≤29％，优选地≥10％至≤25％的游离异氰酸酯基团的含量。

游离异氰酸酯基团的含量数据在每一情况下基于所使用的异氰酸酯量的重量百分比。

已发现通过使用根据本发明的改性异氰酸酯作为增附剂，相对于已知体系，泡沫在覆盖层的粘附可以得到改善。特别是应用预聚物形式的改性异氰酸酯，即根据习惯命名学的单组分体系，能够避免在使用二组分体系情况下的不充分的混合比。未充分混合的增附剂体系可能导致复合材料中的气泡形成或削弱点。有利地，预聚物形式的改性异氰酸酯的应用也使覆盖层的整面的润湿成为可能。

根据本发明制备的泡沫材料复合元件特别适合作为隔热元件。

根据本发明的方法的步骤A)涉及覆盖层的准备。这可以在连续生产设备中例如从卷材通过展开卷起的覆盖层来进行。不首先详细确定覆盖层的类型，其中优选地可以应用在绝热范围内通常使用的材料用于覆盖层。覆盖层的厚度可以例如为≥200μm 至≤5mm，优选地为≥300μm至≤2mm，和特别优选地，为≥400μm至≤1mm。