DE202011103982U1

DE202011103982U1 - Verbundwerkstoffe und daraus hergestellte Artikel

Info

Publication number: DE202011103982U1
Application number: DE201120103982
Authority: DE
Original assignee: Nextrusion GmbH
Current assignee: D Koronakis Sa Gr
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2012-01-16
Anticipated expiration: 2021-08-04

Abstract

Verbundstoff, der ein Laminat umfasst, das mindestens zwei Schichten aus Bändchen aus Polymeren aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bändchen jeweils in einer Schicht im wesentlichen parallel jeweils in mindestens zwei Lagen übereinander angeordnet und die Bändchen der einen Lage gegenüber den Bändchen der anderen Lage verschoben sind, die einzelnen Schichten miteinander verbunden sind und auf einer Seite oder beiden Seiten der verbundenen Schichten eine Aluminiumfolie aufkaschiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft Verbundwerkstoffe, in denen Flächengebilde aus Polymerbändchen, insbesondere Polyethylen- oder Polypropylenbändchen mit weiteren Werkstoffen zu einem zusammenhängenden Werkstoff verbunden sind. Die Erfindung betrifft ferner Artikel, die unter Einsatz solcher Verbundstoffe hergestellt worden sind.
Verbundstoffe sind seit langem bekannt. Sie bestehen im Prinzip aus zwei oder mehreren Einzelteilen, z. B. zwei textilen Flächengebilden oder Folien, die zum Beispiel durch Verkleben zu einem zusammenhängenden wie ein Stück wirkenden Verbundstoff zusammen gefügt sind.
So werden z. B. in der europäischen Patentschrift EP 2 136 986 B1 Verbundstoffe beschrieben, die besonders geeignet sind zur Herstellung von Schutzkörpern zum Schutz gegen ballistische Projektile. Diese Verbundkörper werden aus Bändchen hergestellt, die zu einem oder mehreren Flächengebilden verarbeitet werden und wobei man die Flächengebilde dann durch Laminieren zu mehrschichtigen Flächengebilden verbindet, wobei der Zusammenhalt der einzelnen Schichten durch einen Kleber oder Haftvermittler bewirkt wird.
In der WO 2008/040506 A1 wird die Herstellung von Laminaten beschrieben, die aus wenigstens zwei Einzellagen von polymeren Bändchen aufgebaut sind. Dabei liegen in jeder Einzellage die Bändchen in der gleichen Richtung parallel ausgerichtet. Die einzelnen Lagen sind jedoch so aufeinander geschichtet, dass die Bändchen in einer Lage gegenüber den Bändchen in der anderen Lage verschoben sind, so dass die Bändchen der einen Schicht die Bändchen der benachbarten Schicht überlappen und somit Fugen von nebeneinander liegenden Bändchen überdecken.
Diese Laminate sind besonders geeignet um Paneele herzustellen, wozu eine Vielzahl von Laminaten miteinander verbunden werden z. B. bis zu 1.000 Stück. Sie zeichnen sich vor allem durch ihre Steifigkeit und ihr hohes Energieaufnahmevermögen aus. Bei den Paneelen können zur Erhöhung der Schlagzähigkeit auch Metalle, Metalllegierungen, Glas, Basaltfasern, Keramik und andere Materialien mit eingearbeitet werden.
Obwohl bereits zahlreiche Verbundstoffe für die verschiedensten Einsatzgebiete bekannt sind, besteht noch immer ein Bedürfnis nach verbesserten und weiterentwickelten Verbundstoffen, die für bestimmte Einsatzgebiete besonders geeignet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, Verbundstoffe zur Verfügung zu stellen, die leicht sind, d. h. ein geringes Gewicht ausweisen, die flexibel und auch elastisch sind, sich aber auch plastisch verformen lassen, dicht gegenüber Feuchtigkeit, Luft und Gasen sowie umweltfreundlich sind und sich vielseitig verwenden lassen, insbesondere als Ersatz für Bleibänder.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Verbundstoff, der ein Laminat umfasst, das mindestens zwei Schichten aus Bändchen aus Polymeren aufweist, wobei die Bändchen jeweils in einer Schicht in mindestens zwei Lagen parallel übereinander angeordnet sind und die Bändchen der einen Lage gegenüber den Bändchen der anderen Lage verschoben sind, die einzelnen Schichten miteinander verbunden sind und auf einer oder auf beiden Seiten der verbundenen Schichten eine Aluminiumfolie aufkaschiert ist.
Vorzugsweise sind die Bändchen in einer Lage so angeordnet, dass sie die Fugen zwischen den Bändchen der anderen Lage überdecken.
Die einzelnen Schichten sind so miteinander verbunden, dass die Richtung der Bändchen der einen Schicht zu der Richtung der anderen Schicht einen Winkel, insbesondere von 90° bildet.
Vorzugsweise sind die Polymere Polyolefine, insbesondere Polypropylen und Polyethylen. Sehr geeignet sind Polyolefinbändchen, die erhalten werden nach einem Verfahren, wie es in der EP 2 136 986 beschrieben wird. Auf die Offenbarung in dieser europäischen Patentschrift wird sich hier ausdrücklich bezogen. Bevorzugt weisen die Polyolefinbändchen, aus denen Schichten, wie sie die Erfindung lehrt, aufgebaut sind, eine Festigkeit von 500 MPa bis 3000 MPa und einen E-Modul von 20 GPa bis 180 GPa auf.
Die einzelnen Schichten können mittels Kleber oder Haftvermittler miteinander verbunden sein. Zum Verbinden können auch Polymerfolien dienen, die einen Schmelzpunkt aufweisen, der mindestens 10°C unter dem Schmelzpunkt des Bändchens einer Schicht liegt, das den niedrigsten Schmelzpunkt von den Bändchen der Schichten aufweist.
Die gemäß der Erfindung zum Einsatz gelangenden Schichten können nach einem Verfahren erhalten werden, wie es in der internationalen Patentanmeldung WO 2008/040506 A1 beschrieben wird. Auf die Offenbarung in dieser internationalen Anmeldung wird sich hier ausdrücklich bezogen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist der Ersatz von Bleiblechen und -bändern, welche Verbundstoffe der vorstehend beschriebenen Art umfassen.
Bleibänder sind an sich bekannt und dienen zum Abdichten und Isolieren gegenüber Wettereinflüssen wie Regen, Feuchtigkeit, Staub und Wind und werden vor allem im Bauwesen eingesetzt z. B. zum Abdichten von Schornsteinen, Dachgauben, Fenstern usw.
Besonders vorteilhaft sind Bleiersatzbänder umfassend einen Verbundstoff gemäß Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bändchen aus hochmolekularem Polyethylen (HDPE) bestehen und eine Festigkeit von 125 ± 18,7 cN/tex, eine Bruchdehnung von 3 ± 0,5%, eine Breite von 3,00 ± 0,30 mm, eine Dicke (Höhe) von 0,050 ± 0,005 mm und einen Titer von 1300 ± 130 dtex aufweisen und die Aluminiumfolie eine Stärke von 6 μm bis 10 μm besitzt.
Es können aber auch Al-Folien größere Stärke zum Einsatz gelangen z. B. bis 30 μm bis 50 μm.
Die Schichten werden im allgemein durch Pressen bei erhöhter Temperatur miteinander verbunden. So sind z. B. Temperaturen von 120°C bis 138°C geeignet. Die Temperatur hängt auch von der Art des verwendeten Klebers oder der Klebefolie ab.
Die Verbundkörper lassen sich sehr einfach bei Zimmertemperatur für den Endeinsatz verformen. Sie behalten dann die geänderte Form bei. Sie können auch einfach geschnitten werden.
Im Übrigen sind die Formkörper gemäß der Erfindung sehr flexibel und besitzen ein geringes Gewicht. Die mittlere spezifische Dichte beträgt nur ca. 4,4% der spezifischen Dichte von Blei. Weiter sind die Formkörper umweltverträglich und können gut aufgearbeitet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2136986 B1 [0003]
WO 2008/040506 A1 [0004, 0013]
EP 2136986 [0011]

Claims

Verbundstoff, der ein Laminat umfasst, das mindestens zwei Schichten aus Bändchen aus Polymeren aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bändchen jeweils in einer Schicht im wesentlichen parallel jeweils in mindestens zwei Lagen übereinander angeordnet und die Bändchen der einen Lage gegenüber den Bändchen der anderen Lage verschoben sind, die einzelnen Schichten miteinander verbunden sind und auf einer Seite oder beiden Seiten der verbundenen Schichten eine Aluminiumfolie aufkaschiert ist.
Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bändchen in einer Lage so angeordnet sind, dass sie die Fugen zwischen den Bändchen der anderen Lage überdecken.
Verbundstoff nach Anspruch 1 oder 2, dass die Schichten so miteinander verbunden sind, dass die Richtung der Bändchen der einen Schicht zu der Richtung der Bändchen der anderen Schicht einen Winkel, insbesondere bis zu 90° bildet.
Verbundstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten mittels eines Klebers oder Haftvermittlers verbunden sind.
Verbundstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten punktuell und/oder linienförmig miteinander verbunden sind.
Verbundstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymere Polyolefine, insbesondere Polypropylen und Polyethylen sind.
Ersatz von Bleiblechen oder -bändern, dadurch gekennzeichnet, dass sie Verbundstoffe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 umfassen.
Ersatz von Bleiblechen oder -bändern umfassend einen Verbundstoff nach Anspruch 1, das durch gekennzeichnet, dass die Bändchen aus hochmolekularem Polyethylen (HDPE) bestehen und eine Festigkeit von 125 ± 18,7 cN/tex, eine Bruchdehnung von 3 ± 0,5%, eine Breite von 3,00 ± 0,30 mm, eine Dicke (Höhe) von 0,050 ± 0,005 mm und einen Titer von 1300 ± 130 dtex aufweisen und die Aluminiumfolie eine Stärke von 6 μm bis 10 μm besitzt.