DE2539123A1

DE2539123A1 - Flaechiger traeger und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2539123A1
Application number: DE19752539123
Authority: DE
Inventors: Karl-Reinhard Zeiss
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-09-03
Filing date: 1975-09-03
Publication date: 1977-03-17

Description

Dr. Werner Goldschmidt 78 Freiburg Richard Strauß Str. 13 und Karl-Reinhard Zeiss Flächiger Träger und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft einen flächigen Träger, für eine Vielzahl der verschiedensten Anwendungen und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
In der Technik des Oberflächenschutzes ist es bekannt, eine Vielzahl von Objekten mit einer Schutzschicht auszukleiden. Diese Auskleidung kann auch vorort geschehen.
Als Auskleidungswerkstoffe werden je nach der Art der Beanspruchung Kautschuke oder eine Reihe von Kunststoffen verwendet. Der verwendete Kunststoff richtet sich nach den Bedingungen, denen er nachher im Betrieb der Anlage oderdes beschichteten Objektes ausgesetzt ist, so zum Beispiel nach der chemischen Zusammensetzung des Inhaltsstoffes, nach der Konzentration, nach der Betriebstemperatur und anderes mehr. Oft werden verschiedene Kunststoffschichten aus verschiedenen Materialien zusammenlaminiert. Das Auftragen der Schutzschicht erfolgt entweder durch Aufvulicanisation von kalandrierten, unvulkanisierten Fällen, oder durch Aufkleben und Verschweißen von thermoplastischen Folien, durch Auf- und Wirbelsinkern oder Flammspritzen von Thermoplasten oder durch Aufstreichen oder Aufspritzen gelöster Stoffe. Zur Anwendung einer solchen Oberflächenverbesserung muß der Untergrund für eine einwandfreie Haftung Schutzschicht vorher durch Sandstrahlen bearbeitet werden.
Desweiteren muß die Oberfläche der Werkstücke dicht, glatt und porenfrei sein, damit keine Blasenbildung entsteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen flächigen, flexiblen, reaktionsfähigen Träger zu schaffen, der mit Erfolg überall dort einsetzbar sein soll, wo eine Beschichtung oder Oberflächenvergütung oder im weitesten Sinne Oberflächenbehandlung stattfinden soll.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der flächige, flexible Träger mit mindestens einem Strich beschichtet ist, der ein Bindemittel und in dieses eingebettet mindestens eine reaktionsfähige Kunststoffmasse in fein verteilter Form enthält, die bei Energiezuführung zur Bildung von Makromolekülen im Stande ist. Der Träger kann dabei eine Folie, ein Papier, ein synthetisches Papier, ein Filz, ein textiles Gewebe, ein Vlies, eine Metallfolie, ein Metallband oder Pappe sein.
In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung kann der Binder zwei reaktionsfähige Kunststoffmassen enthalten, die gleichmäßig miteinander vermischt sind. Die zweite reaktionsfähige Kunststoffmasse kann dabei ein Katalysator sein oder der Binder enthält neben den beiden oder mehreren reaktionsfähigen Kunststoffmassen einen Katalysator.
Der hervorstechende Vorteil des erfindungsgemäßen flächigen Trägers oder Reaktionslaminates besteht darin, daß dieses praktisch universell einsetzbar ist. Überall da, wo eine definierte Oberfläche oder Fläche mit bestimmten Eigenschafen benötigt wird, kann der erfindungsgemäße Träger eingesetzt werden. Das Reaktionslaminat wird vorzugsweise in drei Ausführungen hergestellt: 1. Als Duromer-Reaktionslaminat ist auf einen Träger ein Strich aufgegeben, der die erfindungsgemäße reaktionsfähige Kunststoffmasse enthält, die zunäcnst thermoplastischen Charakter hat. Die Reaktionskomponente oder mehrere Reaktionskomponenten sind dabei derart eingebaut, daß nur durch Hinzufügen von definierter Energie die Makromölekülbildung einsetzt. Nach der Reaktion ist das Produkt t und besitzt entsprechend seiner Spezifikation entsprechende physikalische Eigenschaften.
Dieses Duromer-Reaktionslaminat kann als Bodensystem, zum Beispiel für Gehwege, Hallen, Brücken oder Dächer eingesetzt werden, zum Auskleiden von Räumen, von Schwimmbädern oder Industriehallen. Desweiteren kann der Verbundträger - Strich so ausgebildet sein, daß er porös ist, sodaß das fertige Produkt drainlierende Eigenschaften aufweist. Dazu ist in den Strich eine Kunststoffmasse eingebaut, deren einzelne Körner mit Binder umhüllt sind, wobei die Reaktion nur an den Berührungsstellen einsetzt und bei Reaktion den Strich porös macht. Der Verbundträger - Strich kann zum Beispiel zu Röhren oder Schläuchen geschweißt oder geeignet verbunden werden, wonach nach Ausreaktion der Kunststoffmasse oder Kunststoffmassen fertige Trenagerohre entstehen.
2. In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung enthält der Binder neben einer oder mehreren reaktionsfähigen Kunststoffkomponenten und eventuell einen Katalysator desweiteren ein Treibmittel. In vorteilhafter Weise setzt nach Aufbringen der Reaktionsenergie hier ein "geschlossener" VorschEumungsprozeß ein, wodurch die aufgebrachte Schicht bzw. der Strich reckt. Dadurch entsteht eine weiche, halbharte oder feste, zellige Struktur, die entsprechend dem Verwendungszweck durch das Rezept definiert werden kann. Auf diese Weise wird ein sogenanntes Elasto-Laminat erhalten. In vorteilhafter Weise kann dieses Elasto-Laminat im gesamten Bereicht der Warme-und Kälte - Isolierung eingesetzt werden. Das Elasto-Laminat ist auch nach Reaktion seiner Kunststoffkomponente- oder Komponenten und des Treibmittels flexibel, wobei die Flexibilität von weich bis fest gesteuert werden kann. Die Reaktion verursacht eine große Volumenvergrößerung, wodurch der Binder zerstört wird und nach der Reaktion nur noch als Füllstoff dient.
Er wird durch den Reaktionsbinder ersetzt, der die gewünschte Elastizität aufweist. Aufgrund der sich bildenden Zellenstruktur ergibt sich somit ein bestimmter Wärmedurchgangswert entsprechend der gesdnschten Wärmeisolation, sowie eine Schallabsorption. Das nach der Reaktion flexibel bleibende Elasto-Laminat kann als Dichtband oder als Folienband verwendet werden.
3. In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung kann der Binder einen weiteren Füllstoff enthalten. Vorzugsweist ist hier der Träger mit mindestens zwei Strichen beschichtet, wobei der erste Strich eine oder mehrere Kunst st off-REakt ionskomponent en mit einem Treibmittel enthält, der zweite Strich neben weiteren Kunststoff-Reaktionskomponenten einen Füllstoff enthält.
Das Kombinations-Laminat erfährt ebenfalls eine Energiezuführung, wobei diese zweigliedrig sein kann und zum einen den Expansionsprozeß der ersten Schicht verursacht, zum anderen dazu zeitverschoben die Yerfestigung der Deckschicht hervorruft. Ein derartiges Produkt kann vorteilhafterweise als vorgefertigter Thermoputz eingesetzt werden, der witterungsunabhängig schnell montiert werden kann. Desweiteren ist das Kombinations-Larainat als resistente Dachfolie und als schnell verlegbarer, hochbelast bare Belag, wie zum Beispiel Gehwegbelag verwendbar. Darüber hinaus kann es als Kachelersatz dienen und in der Behalterauskleidung Verwendung finden. Ebenso eignet es sich zur Wand- und Dachisolierung, in den meisten Fällen dort, wo auch das Elasto-Laminat eingesetzt werden kann. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist das Gebiet der Schallabsorption - hier kann das Nombinations-Laminat für Auto-Antidröhnmatten und für Geräte-Isolationsmatten Verwendung finden.
Die Elastoschicht des Reaktions-Laminates weist also eine Zellenstruktur auf, wobei diese Schicht nach der Ausreaktion fest oder elastisch sein kann. Wird diese Schicht fest, so nähert sich das Kombinations-Laminat dem Duromer-R eakt ions-Laminat. Nach der weiteren Reaktion der Deckschicht erhärtet diese und erbringt somit die Festigkeit des erfindungsgemäßen Verbundes Träger Reaktionsschichten. Die Deckschicht kann pigmentiert sein, abriebfest, wasserdicht und chemikalienbeständig, wobei natürlich die Deckschicht sämtlicher drei Reakt ions-Laminat-Variant en derart beschaffen sein kann. Die Gesamt schicht kann auf Grund ihrer Struktur auch so ausgebildet sein, daß sie einen gewünschten Damp fdurc hgang swid erstand aufweist.
Allen Reaktions-Laminaten ist gemeinsam, daß in den Strich eine reaktionsfähige Kunststoffmasse oder mehrere reaktionsfähige Kunststoffmassen eingebettet sind. Entsprechend den verwendeten Kunststoff erfolgt die Hakromolekülbildung entweder durch Polyaddition, Polykondensation oder Polymerisation. Als Kunststoff wird bevorzugt ein Epoxyharz verwendet.
Das verwendete Vlies als Träger kann desweiteren ein Glasvlies, ein Polypropylenvlies oder ein Carbonfaservlies sein.
Als Träger lcann ein Vlies, Gewebe, Filz, Papier, eine Folie in Frage kommen.
Ein Verfahren zur Herstellung des flächigen Trägers gemäß vorliegender Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein flexibler Träger mit einem Strich beschichtet wird, in den man mindestens eine reaktionsfähige Kunststoffmasse fein verteilt haut, den Strich auf dem Träger auStrocknen läßt und danach, gegebenenfalls vorort, Energie auf den Verbundträger-Beschichtung aufbringt, sodaß eine Makromolekülbildung der Kunststoffkomponente oder -Komponenten eintritt.
Zur Verlegung wird also das Produkt am Ort abgerollt und in der gewünschten Lage und Form platziert. Dies kann durch Kleben, Rütteln oder auch durch Injektionen erfolgen. Nachdem dem Produkt, das ja noch flexibel ist, damit die entsprechende neue Form gegeben werde, wird mit aufgebrachter, definierter Energie der Reaktionsprozeß ausgelöst. Das geschicht dadurch, daß entweder thermosensitive Katalysatoren ab einer bestimmten Temperatur anspringen oder durch eine bestimmte Schallfrequenz Kapseln im Strich geöffnet werden. Die Energiezuführung kann mittels Strahlun ghitze, Dampf oder mittels elektrischer Widerstandserwärmung erfolgen. Oder die Enrgiezuführung kann mittels Druck (Reibung, Schallenergie) oder mittels Elektronenbeschießung erfolgen.
Darüberhinaus ist auch eine Energiezuführung mittels chemischer Reaktion möglich. In diesem Falle beginnen die Reaktionskomponenten ab einem bestimmten, definierten chemischen Zustand an zu reagieren.
Durch die definierte Energiebehandlung des Duromer-Reaktions-Laminats erfolgt eine entsprechende Verfestigung desselben. Der Verbundträger-Beschichtung wird steif, formstabil und erhält eine entsprechende AbreibSestigkeit.
Das Elasto-Laminat wird in gleicher Weise verlegt und es wird in gleicher Weise Energie aufgebracht. Das Elasto-Laminat bleibt nach erfolgter Reaktion elastisch und entsprechend der Einstellung der Reaktionskomponenten flexibel.
Das Kombinations-Laminat erfährt nach ähnlicher Vertegung, wie soeben ausgeführt, eine entsprechende, in der Regel zweigliedrige Energiezuführung, die zum ersten den Expansionsprozeß der unteren, direkt auf dem Träger angeordneten Schicht einleitet und danach zeitverschoben die Verfestigung der Deckschicht hervorruft. Entsprechend der Härte und der Festigkeit des fertigen Produkts kann dieses leicht bearbeitet werden, zum Beispiel das Duromer-Reaktions-Laminat mittels Trennscheibe, die übrigen Laminate mittels Trennschere oder Trennmesser.
Weitere wesentliche Vorteile der erfindungsgemäßen Verbundesträger-Beschichtung bestehen darin, daß dieses Produkt wesentlich lohnschwächer zu verlegen und zu montieren ist, als herkömmliche Produkte für den einzusetzenden Zweck. Desweiteren kann der erfindungsgemäße Träger in der Regel unabhängig von äußeren Einflüssen, wie zum Beispiel Feuchtikeit oder Kälte verlegt werden. Darüberhinaus ersetzt das erfindungsgernäße Produkt eine Vielzahl von auf dem I4arkt befindlichen Produkte für verschiedenste Anwendungszwecke, sodaß ein und dasselbe Produkt für einen großen Anwendungsmarkt zur Verfuvng steht. Ein weiterer Vorteil ist das geringe Volumen, das der Träger vor Reaktion der Kunststoff-Komponenten einnimmt. Darüberhinaus kann der Strich schwer brennbare Materialien enthalten, um ebenfalls Brandschutzforderungen zu genügen.
Prinzipiell kann also der Träger erfindungsgemäß mit einem oder mehreren Strichen versehen werden, bzw. mit einer oder mehreren Schichten beschichtet sein. Es können somit eine Vielzahl von Reaktions-Laminaten hergestellt werden durch Kombination verschiedener Schichten und verschiedener Inhaltsstoffe gemaß der vorlie-=enden Erfindung.
Beispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und anschließend beschrieben. Dabei zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt durch den einfachsten Aufbau eines erfindungsgemäßen Reaktions-Laminates, Fig. 2 einen Schnitt durch ein Durorner-Reaktions-Larninat, Fig. 3 einen Schnitt durch ein Elastomer-Reaktions-Laminat und Fig. 4 einen Schnitt durch ein Kombinations-Reaktions-Laminat.
Gemäß Fig. 1 besteht das einfachste Reaktions-Laminat aus einem Träger 1, der eine Folie, ein Papier, ein synthetisches Papier, ein Filz, eine Pappe, ein textiles Gewebe, ein Vlies, eine Hetallfolie oder ein Metallband sein kann. Dieser Träger 1 ist mit einer Schicht beschichtet, die vorzugsweise als Strich auf dem Träger aufgebracht ist. Diese Schicht besteht aus einem Primärbinder 2, in den eine Reaktionskomponente 3 aus reaktionsfähigem Kunststoff eingebettet ist. Die Reaktionskomponente 3 kann gekapselt oder ungekapselt sein. Als Träger kann ein Vlies, Gewebe, Filz> Papier, eine Folie in Frage kommen.
Ein Duromer-Heaktions-Laminat gemäß Fig. 2 besteht aus einem Träger 4, auf den eine Schicht aufgetragen ist, bestehend aus einem Primerbinder 5, in den eine Reaktionskomponente 6 eingebettet ist.
Zusätzlich enthält der Primärbinder 5 einen Füllstoff 7, der von einer weiteren Reaktionskomponente 8 , die ebenfalls ein reaktionsfähiger Kunststoff ist, ummantelt ist.
Ein Elasto-Reaktions-Laminat gemäß Fig. 3 besteht aus einem Träger 9, der mit einer Schicht beschichtet ist, bestehend aus einem Primerbinder lo, in den eine reaktionsfähige Kunststoffkomponente 11 eingebettet ist. Desweiteren enthält der Primärbinder lo eine Reaktionskomponente 12, die beispielsweise ein Katalysator ist.
Zum Auftreiben der Schicht enthält der Primärbinder lo desweiteren ein gekapseltes Treibmittel 13.
Ein Kombinations-Reaktions-Laminat gemäß Fig. 4 besteht aus einem Träger 14, auf den eine erste Schicht 15 und danach eine zweite Schicht 16 aufgebracht ist, wobei beide Schichten vorzugsweise als Strich aufgetragen sind. Die Schicht 15 enthalt einen Primärbinder, in den neben einer reaktionsfähigen Kunststoffkomponente 18 ein, vorzugsweise gekapseltes, Treibmittel 17 eingebettet sind. Die auf dieser Schicht angeordnete Schicht 16 besteht ebenfalls aus einem Primerbinder, in den eine weitere Reaktionskomponente 19 mit einer Ummantelung 20 eingebettet ist, neben einer weiteren Reaktion komponente 21. Diese Schicht 16 kann im Aufbau in wesentlichen der Deckschicht 5 gemäß Fig. 2 entsprechen. Zusätzlich kann die Deckschicht 16 einen Füller beinhalten, der desweiteren umnetzt sein kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der flächige Träger gemaß vorliegender Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß er aus mehreren Lagen nach Sandwich-Art besteht Wieder eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächigen Trägers ist schließlich dadururch gekennzeichnet, daß er in der Weise symmetrisch aufgebaut ist, daß er beidseitig beschichtet ist.

Claims

Patentansprüche

1. Flächiger Träger, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mit mindestens einem Strich beschichtet ist, der ein Bindemittel und in dieses eingebettet mindestens eine reaktionsfähige Kunststoffmasse in fein verteilter Fort enthält, die bei "Energiezuführung" - oder durch definierte Behandlung" - zur Bildung von Makromolekülen im Stande ist.

2. Flächiger Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine Folie, ein Papier, ein synthetisches Papier, ein Filz, eine Pappe, ein textiles Gewebe, ein Vlies, eine Hetallfolie oder ein Metallband ist.

3. Flächiger Träger nach Anspruch 1> dadurch gekennzeichnet, daß der Binder zwei reaktionsfähige Kunststoffmassen enthält, die gleichmäßig MLIteinander vermischt sind.

4. Flächiger Träger nach Anspruch t oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Binder desweiteren einen Katalysator - oder eine Reaktionskomponente enthält oder daß die zweite reaktionsfähige Kunststoffmasse ein Katalysator ist (Duromerreaktionselastomat).

5. Flächiger Träger nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Binder desweiteren ein Treibmittel enthält (Elastolaminat).

6. Flächiger Träger nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Binder desweiteren einen Füllstoff enthält (Kombinationslaminat).

7. Flächiger Träger nach einen der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffkomponenten, der Katalysator, das Treibmittel oder der Füllstoff oder einige davon oder alle in werkapseltem Zustand in den Binder eingebettet sind.

8. Flächiger Träger nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mit mindestens zwei Strichen beschicht ist, wobei der erste Strich eine oder mehrere Kunststoff-Reaktionskomponenten mit einem Treibmittel e1oder einem Expansionsmittel in gekapselter oder markierter Form enthält, der zweite Strich neben weiteren Kunststoff-Rea'ktionskomponenten einen Füllstoff enthält.

9. Flächiger Träger nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmasse ein Epoxydharz ist.

lo. Flächiger Trager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das Vlies ein Glasvlies, Gewebe, Filz, Papier, eine Folie ein Polypropylenvlies oder ein Carbonfaservlies ist.!

11. Flächiger Träger nach Anspruch 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mehreren Lagen nach Sandwich-Art besteht.

12. Flächiger Träger nach Anspruch 1 - 10 dadurch gekennzeichnet, daß er in der Weise symmetrisch aufgeVut ist, daß der Träger beidseitig beschichtet ist.

13. Verfahren zur herstellung des flächigen Trägers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger mit einem Strich beschichtet wird, in den man mindestens eine reaktionsfähige Kunststoffmasse fein verteilt hat, den Strich auf dem Träger auftrocknen läßt und danach, gegebenenfalls vor Ort, Energie auf den Verbund Träger-Strich aufbringt, sodaß eine l»-lakromolekülbildung der Kunststoffkomponente oder - Komponenten eintritt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezuführung mittels otrahlungshitze, Dampf,Schall oder mittels elektrischer Widerstandserwärmung erfolgt.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezuführung mittels Druck (Reibung) oder mittels Elektronenbeschießung erfolgt.

16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezuführung mittels chemischer Reaktion erfolgt.