AT376443B - Schichtstoff mit elastomerer oberflaechenbeschichtung sowie verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft einen Schichtstoff, bestehend aus einem faserige Trägermaterialien und duroplastische Kunststoffe enthaltenden Kern und zumindest an einer Oberflächenseite aus einer Schicht aus einem Elastomeren sowie ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung dieses Schichtstoffes. 



   Elektrolytkondensatoren weisen gewöhnlich ein becherartiges Metallgehäuse auf, das mit einem deckelartigen Verschlusselement abgeschlossen ist. In vielen Fällen besteht dieses Verschlusselement aus einem Schichtstoff, der zumindest an einer Oberflächenseite mit einer Elastomer-Schicht versehen ist. Zur Verbindung des Becherrandes mit der das Verschlusselement bildenden Schichtstoff-Ronde, welche Öffnungen zur Durchführung von elektrischen Anschlüssen aufweist, wird der Becherrand gewöhnlich um den Rand der Schichtstoff-Ronde gebördelt. Die meist an der Becheraussenseite zu liegen kommende Elastomerbeschichtung der Schichtstoff-Ronde ermöglicht eine flüssigkeitsdichte Ausführung der Bördelung, welche einen Austritt der   Elektrolytflüssigkeit   sicher verhindern soll. 



   Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung eines   z. B.   einseitig mit einer Elastomer-Schicht versehenen Schichtstoffes, welcher als Verschlusselementmaterial für Elektrolytkondensatoren geeignet ist, wird von einer Hartpapierplatte ausgegangen, deren zu beschichtende Oberfläche zunächst geschliffen wird und auf die, nach Auftrag einer Kleberschicht, eine Lage aus einer unvulkanisierten Elastomer-Schicht,   z. B.   eine Schicht aus einem unvulkanisierten Äthy-   len-Propylen-Dien-Mischpolymerisat,   aufgelegt wird, wonach man diesen Aufbau zwischen Pressblechen in einer beheizten Presse bei erhöhter Temperatur verpresst, wobei das Elastomere ausvulkanisiert und der Kleber aushärtet. 



   Neben der Funktion einer sicheren Abdichtung muss ein solches als Schichtstoff-Ronde ausgebildetes Verschlusselement bzw. dessen Verbindung mit dem Becherrand eine mechanische Festigkeit aufweisen, die ausreicht, um den bei einer Erwärmung der Elektrolytflüssigkeit im Becher entstehenden Dampfdruck sicher standzuhalten. 



   In letzter Zeit sind die an Elektrolytkondensatoren gestellten Anforderungen nun auch hinsichtlich ihrer Langzeitbeständigkeit bei erhöhter Temperatur ständig gestiegen. Aus diesen Anforderungen ergibt sich auch die Notwendigkeit, die bei erhöhter Temperatur und entsprechend erhöhtem Dampfdruck der Elektrolytflüssigkeit eintretende Diffusion von Elektrolytflüssigkeitsdampf durch das Verschlusselement möglichst klein zu halten, um so ein Austrocknen der Elektrolytflüssigkeit während der geforderten Lebensdauer des Kondensators sicher zu verhindern. 



   Aus der US-PS Nr. 3, 114, 085 ist nun eine Verschlussanordnung für Elektrolytkondensatoren bekannt, bei der eine scheibenförmige, elektrisch isolierende Durchführung für einen elektrischen Anschluss vorgesehen ist, welche aus Polytetrafluoräthylen besteht und die für den Elektrolytflüssigkeitsdampf nur eine geringe Durchlässigkeit aufweist. Die in dieser US-PS beschriebene Verschlussanordnung ist aber sehr aufwendig. 



   Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen als Verschlusselement-Material für Elektrolytkondensatoren geeigneten Schichtstoff anzugeben, der für die üblichen bei Elektrolytkondensatoren verwendeten Elektrolytflüssigkeiten, insbesondere für Dimethylformamid (DMF) oder N-Methylformamid (NMF) eine besonders geringe Dampfdurchlässigkeit aufweist. 



   Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird in dem erfindungsgemässen Schichtstoff gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen dem faserige Trägermaterialien und duroplastische Kunststoffe enthaltenden Kern und zumindest einer der elastomeren Oberflächenschichten eine Folie aus einem Polyfluorkohlenwasserstoffe enthaltenden Material eingefügt und dabei-gegebenenfalls über Bindemittelschichten-mit dem Kern und der elastomeren Oberflächenschicht verbunden ist. Dabei enthält bzw. besteht das Material der eingefügten Folie vorteilhaft aus Poly-   tetrafluoräthylen.   



   Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, einfache Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemässen Schichtstoffes anzugeben. 



   Diese Aufgabe wird in der erfindungsgemässen ersten Verfahrensvariante gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass aus einer oder mehreren mit duroplastischen Kunstharzen imprägnierten Trägerbahnen, einer beidseitig aufgerauhten Folie aus einem Polyfluorkohlenwasserstoffe enthaltenden Material   und-daran anschliessend-aus   einer Lage aus einem unvulkanisierten, peroxydisch 

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 aushärtendem Elastomeren ein Stapel geformt wird, den man bei erhöhter Temperatur zu einem Schichtstoff verpresst. 



   Die vorgenannte Aufgabe wird ferner auch in der erfindungsgemässen zweiten Verfahrensvariante gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass aus einer an einer Oberflächenseite mit einer aushärtbaren Kleberschicht versehenen, die faserigen Trägermaterialien und das ausgehärtete Kunstharz enthaltenden Basisplatte, einer an der Kleberschicht anliegenden, beidseitig aufgerauhten Folie aus einem Polyfluorkohlenwasserstoffe enthaltenden Material und-daran an-   schliessend - aus   einer Lage aus einem unvulkanisierten,   peroxydisch   aushärtenden Elastomeren ein Stapel geformt wird, den man bei erhöhter Temperatur zu einem Schichtstoff verpresst. 



   Bei beiden Verfahrensvarianten macht man sich den überraschenden Effekt zunutze, dass die aus einem Polyfluorkohlenwasserstoffe enthaltenden Material bestehende Folie beim Heissverpressen mit der ausvulkanisierenden Elastomerfolie auch ohne Zwischenschaltung einer Kleberschicht eine innige Verbindung eingeht. Dies war bei der Art des Folienmaterials nicht zu erwarten. Ebensowenig war übrigens zu erwarten, dass gemäss der ersten Verfahrensvariante die genannte Folie mit dem aushärtenden Kunstharz der anliegenden Trägerbahn auch ohne Zwischenschaltung einer Kleberschicht eine gute Verbindung eingeht. 



   Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemässen Verfahren ist die eingesetzte beidseitig aufgerauhte Folie aus Polyfluorkohlenwasserstoffe enthaltendem Material beidseitig durch Ätzung aufgerauht. 



   Gemäss weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Verfahren ist das eingesetzte unvulkanisierte Elastomere eines auf Basis eines Äthylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisates oder eines   Styrol-Butadien-Mischpolymerisates.   



   Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert. 



   Beispiel 1 : Zur Herstellung der Kernlagen wird eine Natronkraftpapierbahn (Flächengewicht 80   g/m2)   in einer Imprägniermaschine mit einer Lösung eines zwecks Weichmachung modifizierten Phenolformaldehydharzes mit einem Harzauftrag von zirka 100% (Feststoff auf Rohpapiergewicht) kontinuierlich imprägniert und beim anschliessenden Trocknen im Durchlaufofen soweit vorkondensiert, dass die anschliessend durchgeführte Auspressung (Flow Test) etwa 10% beträgt. 



   Zur Herstellung einer Schichtstoffplatte von etwa 1,5 mm Stärke werden nun auf einem Stapel von sieben Lagen des imprägnierten Kernpapiers zunächst eine beidseitig durch Ätzen aufgerauhte   Polytetrafluoräthylen- (PTFE)-Folie   mit einer Dicke von etwa 0, 05 bis 0, 10 mm aufgelegt und darauf eine Elastomerfolie in Form einer 0, 8 mm starken unvulkanisierten Gummi-Kalanderplatte, die ein peroxydisch aushärtbares Äthylen-Propolyen-Dien-Mischpolymerisat enthält, und das Ganze danach zwischen Pressplatten in einer beheizten Presse bei einer Pressplattentemperatur von 150 bis   170 C   und einem Pressdruck von etwa 10   N/mm2 während   einer Presszeit von zirka 60 min zu einer Schichtstoffplatte verpresst.

   Dabei werden die Elastomerfolien ausvulkanisiert und die Kernlagen ausgehärtet, wobei jeweils eine innige Verbindung zwischen den beidseitigen Oberflächen der PTFE-Folie und der anliegenden Kernpapierlage einerseits und der Elastomerfolie anderseits entstehen. 



   Beispiel 2 : Es wird wie gemäss Beispiel 1 vorgegangen, mit dem Unterschied, dass als Elastomerfolie eine 0, 8 mm dicke unvulkanisierte Gummi-Kalanderplatte eingesetzt wird, die ein peroxydisch aushärtendes Styrol-Butadien-Mischpolymerisat enthält. 



   Beispiel 3 : Es wird unter Heissverpressen von sieben wie unter Beispiel 1 beschriebenen Kernlagen nach dem üblichen Verfahren eine zirka 0,7 mm dicke Hartpapierplatte hergestellt. 



  Diese Hartpapierplatte wird dann an einer Oberflächenseite zunächst feingeschliffen und danach mit einer dünnen Kleberschicht auf Epoxydharz-Basis versehen. 



   Zur Herstellung einer Schichtstoffplatte von etwa 1, 5 mm Stärke wird nun auf diese mit der Kleberschicht nach oben angeordnete Hartpapierplatte zunächst eine beidseitig durch Ätzen aufgerauhte Polytetrafluoräthylenfolie mit einer Dicke von 0, 05 bis 0, 10 mm aufgelegt und darauf eine Elastomerfolie in Form einer unvulkanisierten Gummi-Kalanderplatte, die ein peroxydisch aushärtendes Äthylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat enthält und das Ganze zwischen Pressplatten in einer beheizten Presse bei einer Pressplattentemperatur von 150 bis   170 C   und einem Pressdruck von etwa 10   N/mm2 während   einer Presszeit von zirka 60 min zu einer Schichtstoffplatte verpresst.

   

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 Dabei wird die Elastomerfolie ausvulkanisiert und die Kleberschicht ausgehärtet, wobei innige Verbindungen zwischen den beidseitigen Oberflächen der PTFE-Folie und der Kleberschicht einerseits und der Elastomerfolie anderseits entstehen. 



   Beispiel 4 : Es wird wie gemäss Beispiel 3 vorgegangen, mit dem Unterschied, dass als Elastomerfolie eine zirka 0, 8 mm dicke, unvulkanisierte Gummi-Kalanderplatte eingesetzt wird, die ein peroxydisch aushärtendes Styrol-Butadien-Mischpolymerisat enthält. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Schichtstoff, bestehend aus einem faserige Trägermaterialien und duroplastische Kunststoffe enthaltenden Kern und zumindest an einer Oberflächenseite aus einer Schicht aus einem Elastomeren, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kern und zumindest einer der elastomeren Oberflächenschichten eine Folie aus einem Polyfluorkohlenwasserstoffe enthaltendem Material eingefügt und dabei-gegebenenfalls über Bindemittelschichten - mit dem Kern und der elastomeren Oberflächenschicht verbunden ist.

Claims (1)

1. 2. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der eingefügten Folie Polytetrafluoräthylen enthält oder aus diesem besteht.

   3. Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer oder mehreren mit duroplastischen Kunstharzen imprägnierten Trägerbahnen, einer beidseitig aufgerauhten Folie aus einem Polyfluorkohlenwasserstoffe enthaltenden Material und-daran anschliessend-einer Lage aus einem unvulkanisierten, peroxydisch härtenden Elastomeren ein Stapel geformt wird, den man bei erhöhter Temperatur zu einem Schichtstoff verpresst.

   4. Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer an einer Oberflächenseite mit einer aushärtbaren Kleberschicht versehenen, die faserigen Trägermaterialien und das ausgehärtete Kunstharz enthaltende Basisplatte, einer an der Kleberschicht anliegenden, beidseitig aufgerauhten Folie aus einem Polyfluorkohlenwasserstoffe enthaltenden Material und - daran anschliessend - einer Lage aus einem unvulkanisierten, peroxydisch härtenden Elastomeren ein Stapel geformt wird, den man bei erhöhter Temperatur zu einem Schichtstoff verpresst.

   5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzte beidseitig aufgerauhte Folie durch Ätzung aufgerauht ist.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das unvulkanisierte Elastomere eines auf Basis eines Äthylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisates ist.

   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das unvulkanisierte Elastomere eines auf Basis eines Styrol-Butadien-Mischpolymerisates ist.