• 专利附录
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  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1989009316A1
    申请号:PCT/CH1989/000056
    申请日:1989-03-17
    公开日:1989-10-05
    发明作者:Ivan Heczy
    申请人:Agfk, Ag Für Kunststoffverarbeitung；
    IPC主号:B32B5-00
    专利说明:
    [0001] Mehrlagensystem mit temperaturbedingter Isolationseigenschaft
    [0002] Ein bekanntes Mehrlagensystem mit temperaturbedingter Isola¬ tionseigenschaft besteht aus einem Thermoplast mit beige¬ mischtem Treibmittel. Da das Treibmittel eine höhere Zerset¬ zungstemperatur als die Verarbeitungstemperatur des Thermo¬ plastes hat, wird dieses erst im Fertigteil durch höhere Temperatur aktiviert. Bei dieser erhöhten Temperatur er¬ weicht sich der Thermoplast und lässt die Bildung von Gasbläschen des sich zersetzenden Treibmittels zu. Durch dieses "Schäumen" verändert sich die Dichte des Thermoplas¬ tes, zugleich reduziert sich im lokalen Bereich des Schaumes seine Wärmeleitfähigkeit. Die latent vorhandene Isolations- fähigkeit wird durch die vorübergehende Einwirkung erhöhter Temperatur zur Isolationseigenschaft des Mehrlagensystems. Durch diese Isolationswirkung wird der eigentliche, durch das Mehrlagensystem bedeckte Werkstoff geschützt. Der Nachteil dieses Mehrlagensystems ist, dass diese Schutz¬ wirkung von sehr beschränktem Ausmass und Dauer ist. Denn, wenn die Zersetzungstemperatur überschritten oder von Dauer ist, wird die Wärmebeständigkeit des Thermoplastes über¬ fordert. Als Folge davon verflüchtigen sich die Treibgase aus den Gasbläschen. Mangels Füllung fallen dann die Bläs¬ chen in sich zusammen und mit ihrem Verschwinden entschwin¬ det die Isolationswirkung des Mehrlagensystems. Es ist ferner ein Mehrlagens stem für den Automobilbau be¬ kannt, dass aus einem Thermoplast und darin integrierten Fa¬ sergebilden besteht. Als Thermoplast sind beispielsweise Polypropylen und als Fasergebilde hauptsächlich mattenartige Gebilde aus Glasfasern im Gebrauch. Der Vorteil dieses Mehr¬ lagensystems ist, dass es im Gegensatz zu Stahlteilen, ohne Nachbehandlung weitgehend Wetter und somit Korrosionsbe ständig ist, und im Gegensatz zu faserarmierten Duromeren, die diesen Vorteil auch bieten, aus Tafelmaterial durch Stanzen und Warmpressen, zu dreidimensionalen Formteilen verarbeitet werden können. Der gravierende Nachteil dieses Mehrlagensystems ist allerdings die nidrige Temperatur¬ beständigkeit des Thermoplasten. Aus diesem Grunde kann dieser Werkstoff nur an solchen Stellen eingesetzt werden, wo keine durch den Fahrzeugbetrieb bedingten Temperatur¬ erhöhungen entstehen.
    [0003] Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe,die ge¬ nannten Nachteile soweit zu mildern, dass das Mehrlagen¬ system, trotz eigenem Kunststoffanteil, den sicheren Einsatz bis in den Bereich von Versagenstemperaturen des Kunststoff¬ es ermöglicht. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche gelöst. Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung bei¬ spielsweise erläutert. Es zeigen:
    [0004] Fig. 1a ein Querschnitt durch ein Mehrlagensystem mit tem¬ peraturabhängiger Isolationseigenschaft und einer Deckschicht aus blanker und lackierter Metallfo¬ lie, Fig. 1b ein Querschnitt durch ein Mehrlagensystem mit tem¬ peraturabhängiger Isolationseigenschaft und einer Deckschicht zwecks Dekor aus Kunststoff,
    [0005] Fig. 2 den in Fig.1b gezeigten Querschnitt durch ein
    [0006] Mehrlagensystem nach örtlicher Einwirkung erhöhter äusserer Temperatur,
    [0007] Fig. 3 ein Querschnitt, durch ein beidseitig mit Metall¬ folien beplanktes Mehrlagensystem mit temperatur¬ abhängiger Isolationseigenschaft,
    [0008] Fig. 4 den in Fig. 3 gezeigten Querschnitt nach örtlicher Einwirkung erhöhter äusserer Temperatur.
    [0009] Das in den Figuren 1a, 1b und 3 gezeigte Mehrlagensystem be¬ steht aus einem Kunststoff 3, ein in diesen Kunststoff 3 durch Verpressen, beispielsweise Kalanderieren, integriertes Fasergebilde 4 und einer äusseren Schicht 1 , die aus einer blanken Metallfolie 2, einer lackierten Metallfolie 2*, einer strukturierten Metallfolie 2" oder einer zwecks Dekor gebildeten Deckschicht aus Kunststoff besteht. Dabei kann nebst der äusseren Schicht 1 die Rückseite 6 des Mehrlagen¬ systems beispielsweise mit einer Metallfolie 7 beplankt und wie diese mit Fügemittel 8, beispielsweise Selbstklebstoff beschichtet werden. Wenn diese in den Figuren 1a, 1b und 3 gezeigten Flächen- aterialien, die jeweils ein Fasergebilde 4 und einen nicht gezeigten, in den Kunststoff 3 oder ein in das Fasergebilde 4 integriertes Treibmittel beinhalten, erhöhten, über der Verarbeitung liegenden Temperatur ausgesetzt werden, dann wird, je nach Umfang der Einwirkung, die Zurückverformung der Fasern der Fasergebilde 4 in ihre lockere ursprüngliche, vor dem Verpressen eingenommene Lage beginnen, begleitet von der Blasenbildung des sich zu Gas zersetzenden Treibmittels. Die Synergie dieser Effekte wird durch den temperaturbeding¬ ten Relax des Kunststoffes ermöglicht und unterstützt. Auf diese Art entstehende Wirkungen führen zu erheblichem Volu¬ menzuwachs der in den Figuren 2 und 4 gezeigten Zustände, wobei das in Fig.2 gezeigte Mehrlagensystem eine geplatzte und das in Fig.4 eine geschlossene Struktur aufweist. Obwohl aus der geplatzten Struktur die Treibgase entweichen können, wird auch diese der fortdauernden Einwirkung der Temperatur widerstehen. Der Grund dafür ist, und das ist ausschlagge¬ bend für die Erfindung, dass das entspannte Fasergebilde 4' auch nach dem Entweichen der Treibgase das neu gewonnene, expandierte Volumen der Struktur behält. Es versteht sich, dass je nach Anwendung, nicht überall das Entweichen der Spaltprodukte toleriert werden kann. Ebenso kann an dieser Stelle das Hervortreten der Fasern unerwünscht sein. Für solche Anwendungen eignet sich das in den Figuren 3 und 4 gezeigte etwas aufwändigere Mehrlagensystem mit einer äusse¬ ren Metallfolienschicht 2", die sich, dank Vorstrukturie- rung, durch die Blähwirkung des Treibmittels und das Aufbäu¬ men der Fasern blasen- und balgenartig dicht um die Volumen- erweiterung des Fasergebildes 4 schmiegen kann. Das auf diese Art erzeugte Isolationskissen erhöht die Wirk¬ samkeit des lokalen Wärmeschutzeffektes nebst der Reduktion der Wärmeleitung durch das Reflektionsvermögen der Metall¬ schutzfolie. Die Strukturierung der Folie 2" zwecks Materi¬ alvorrat kann beispielsweise durch Verfahren wie Kreppen, Plissieren oder Noppen erzeugt werden. Eine weitere Steige¬ rung des Wärmeschutzeffektes ist durch die Verspiegelung der Faseroberflächen derselben, beispielsweise durch Metallbe¬ dampfung, zu erreichen. Als preiswerter Massenkunststoff eignet sich für die vorgeschlagene Anwendungen Polypropylen. Dieser lässt sich beispielsweise mit pulverförmigem orga¬ nischen, chemischen Treibmittel wie Azodicarbonamid schäu¬ men. Für das Aufblähen der Fasergebilde 4 eignet sich die Behandlung des Fasergebildes 4 mit Treibmittelpulver, wie das Beimischen desselben in den Thermoplast 3. Dadurch, dass auf dem Markt beispielsweise das Azodicarbonamid in diversen Korngrösen (von 5 bis 23 Mikrometer) angeboten wird, ist dessen verfahrensgerechte Dosierung für beide Verarbeitungs möglichkeiten gegeben. Von besonderem Vorteil ist, dass sowohl das nur mit Fasergebilde 4 (vgl.Fig. 1b) wie auch zusätzlich mit Metallfolie 2 (vgl. Fig.1a und Fig.3) als Halbprodukt, wie gerollte oder Tafelware, ohne Risiko für Mensch und Umwelt gelagert, transportiert und durch Zu¬ schneiden, Stanzen und Warmpressen verformt und somit kon- fektionirt werden kann. Die im Mehrlagensystem verwendete Treibmittelmenge ist nämlich so gering, dass deren gleich¬ zeitige Aktivierung, was onehin durch die Einschliessung in das Mehrlagensystem nicht ohne weiteres denkbar erscheint» zu keiner heftigen Reaktion führen kann. Ausserdem verhält sich das Mehrlagensystem bei den unterkri¬ tischen Temperaturen wie der Thermoplast selbst: harmlos und somit physiologisch undifferent. Ein weiterer Vorteil des Mehrlagensystems für die Anwendungen im Automobilbau besteht darin, dass für die Befestigung des aus dem Mehrlagensystem entstandenen Bauteile keine besonderen Massnahmen wie lokale Verstärkungen für die Krafteinleitung nötig sind. Dies ist nicht zuletzt deshalb so, weil das Mehrlagensystem dank sandwichartiger Struktur selbsttragend und in sich massiv ist. Dabei versteht sich, dass die für die Befestigung be¬ stimmten Stellen keinen besonderen Wärmeschutz brauchen und deshalb in ihrem unmittelbaren Bereich keine Entfaltung ei¬ nes Isolationskissens (vgl. Fig.4) geplant werden muss. Das im Isolationskissen aktivierte Treibmittel zerfällt in gasförmige und sublimierende und als Rückstand verbleibende Spaltprodukte. Die Gas- und Sublimatteile haben einen Anteil von etwa 60 Gewichtsprozent. Von dem sich zersetzenden Azo¬ dicarbonamid entstehen beispielsweise Stickstoff, Kohlen- monoxid und Kohlendioxid. Die restlichen Zerfallsprodukte sind hauptsächlich Urazol, Cyanursäure und in geringen Men¬ gen Hydrazodicarbonamid und Cyamelid.
    [0010] Eine vergessene, brennende Zigarette, mit Kerntemperaturen von rund 600 βC wird beispielsweise die chemischphysikali¬ schen Reaktionen des Mehrlagensystems als Möbelbeschichtung aktivieren, aber selbst beim Polypropylen als Kunststoff 3 wird sie gemäss Fig.4 nur zu lokalen, volumenmässigen Ver¬ änderungen des Mehrlagensystems führen. Somit wirkt das vorgeschlagene Mehrlagensystem, dank seiner temperaturbe¬ dingten Isolationseigenschaft, als Schutzschicht gegen er¬ höhte Temperaturen. Es wirkt auch feuerhemmend und eignet sich daher für manche Anwendungen des täglichen Lebens, im Wohn- und Arbeitsbereich nebst zur Beplankung von Möbeln und Hausinstallationen wie Türen und Abdeckungen jeder Art, bei¬ spielsweise auch als Tapetenmaterial.
    [0011] Das Mehrlagensystem ermöglicht Anwendungen des technischen Gebrauches wenn sein temperaturabhängiges Verhalten zum Aus¬ füllen von überflüssigem Volumen, beispielsweise von Monta¬ gefugen, genützt wird. Dabei wird das Mehrlagensystem, den räumlichen Anforderungen entsprechend, zugeschnitten und beim Zusammenbau der Teile so eingelegt, dass nach erfolgtem Zusammenbau und Eintreten erhöhter Temperatur das überflüs¬ sige Volumen durch das sich erweiternde Mehrlagensystem ausgefüllt wird. Analoge Effekte lassen sich zum Um- schliessen und Festhalten von Teilen, beispielsweise bei einem geschlossenen Kanal mit darin verlegten Leitungen erzielen, wenn die Leitungen beispielsweise von streifen- för ige Mehrlagensystem bewickelt oder durch einen Schlauch vom demselben Material umgeben sind. Die der Palette der Komponenten erlaubt es ge äss dem Stand der Technik, die Eigenschaften des Mehrlagensystems so zu optimieren, dass dabei viele bislang unerfüllbare Anwenderwünsche ver¬ wirklicht werden können.
    权利要求:
    Claims G für Kunststoffverarbeitung 9475 SevelenPatentansprüche
    Mehrlagensystem bestehend aus einer äusseren Schicht (1), die entweder aus einer blanken (2) oder lackierten Me¬ tallfolie (2") und/oder einer Deckschicht (31), und Kunststoff (3) sowie einem Fasergebilde (4) besteht, dessen Temperaturbeständigkeit höher als der des Kunst¬ stoffes (3) ist, und aus Blähmitteln, die dem Kunststoff
    (3) beigemischt oder als Vorbehandlung dem Fasergebilde
    (4) zugeführt werden und dessen Blähwirkung oberhalb der Verarbeitungstemperatur des Kunststoffes einsetzt.
    2. Mehrlagensystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Folie (2, 2") zwecks Materialvorrat durch Kreppen, Plissieren oder Noppen strukturiert wird,
    3. Mehrlagensystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Fasergebilde (4) aus organischen Fa¬ sern, beispielsweise aus Kohle- oder Aramidfasern be¬ steht.
    4. Mehrlagensystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Fasergebilde (4) aus anorganischen Fa¬ sern, beispielsweise aus Glas oder Keramik, besteht.
    5. Mehrlagensystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Fasergebilde (4), bespielsweise durch Bedampfen, reflektierend ausgebildet wird.
    6. Mehrlagensystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass als Blähmittel pasten- oder pulverförmige, chemische Treibmittel verwendet werden.
    7. Mehrlagensystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Rückseite (6) des Mehrlagensystems aus einer Metallfolie 7 besteht.
    8. Mehrlagensystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Rückseite (6) des Mehrlagensystems für das Fügen mit einem anderen Stoff, durch Aufrauhen vorbe¬ reitet ist.
    9. Mehrlagensystems nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass bereits bei der Herstellung auf die Rück¬ seite (6) des Mehrlagensystems, ein Fügemittel (8) aufge¬ tragen wird.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-10-05| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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