DE4117411C2

DE4117411C2 - Membranelement und Speicherelement mit einem solchen Membranelement

Info

Publication number: DE4117411C2
Application number: DE19914117411
Authority: DE
Inventors: Minoru Yoshida; Masatoshi Nakamizo
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1991-05-28
Publication date: 1998-08-06
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: FR2662638A1; DE4117411A1; US5524671A; FR2662638B1; US5409041A

Description

Die Erfindung betrifft ein Membranelement aus einem kältebe ständigen und gasundurchlässigen laminierten flächenhaften Körper sowie ein Speicherelement mit einem Gehäuse, das zwei getrennte Kammern enthält, und zwar eine Gaskammer und eine Einströmkammer für eine Flüssigkeit, und mit einem derartigen Membranelement.

Derartige Speicherelemente, wie sie bspw. aus der DE 23 30 744 A1 bekannt sind, absorbieren pulsierende Fluidströme, wobei in dem Speicherelement eine Vielzahl an Verformungen des Membranelementes stattfindet.

Ein solches Speicherelement (siehe Fig. 5) weist ein kugel förmiges Gehäuse auf, an dessen Innenseite ein Membranelement angebracht ist, wodurch dieses in zwei Kammern a und b unterteilt wird. Das Membranelement besteht aus Kautschuk oder einem anderen elastischen Material und ist an der Innenseite des Gehäuses mittels eines ringförmigen Halters befestigt. Eine an der oberen Seite des Gehäuses angeordnete Kammer a dient als Gaskammer und wird über einen Gaseinlaß mit Gas gefüllt. Eine an der unteren Seite angeordnete Kammer b dient als Einströmkammer für ein Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit.

Aufgrund der Tatsache, daß das Membranelement in der Regel aus Kautschuk hergestellt ist, der gasdurchlässig ist, kann Gas durch das Membranelement dringen, wodurch sich beim Langzeit gebrauch der Gasdruck in der Kammer a beträchtlich erniedrigt. Hierdurch kann die Steuerung des Fluiddruckes nicht unter gleichbleibenden Bedingungen durchgeführt werden.

Bei einem weiteren bekannten Membranelement (DE 85 07 638 U1), das in solchen Speicherelementen verwendet werden kann, ist auf einer Grundschicht aus einem thermoplastischen Elastomer- Werkstoff eine gasundurchlässige Folie aus Polyvinylalkohol befestigt. Die Verbindung des Grundkörpers mit der Polyvinyl alkoholschicht erfolgt durch ein Bindemittel in Form eines elastischen Klebstoffes oder eines Haftvermittlersystems. Ein solcher, als Gasbarriere wirkender flächenhafter Körper weist jedoch eine geringere Flexibilität als Kautschuk auf. Ferner sind zahlreiche Anwendungsfälle vorhanden, in denen der Körper, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, beschädigt wird.

Aus der DE 27 06 882 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Zwei- oder Mehrschichtartikeln aus thermoplastischem Material bekannt, die für Gase, Dämpfe und Gerüche undurchlässig sind. Eine Schicht ist ein thermoplastisches Polymer, insbesondere Polyolefin. Ein weitere Schicht ist durch Polyvinylalkohol gebildet, wobei der Polyvinylalkohol mit einem Weichmacher versetzt wird. Der Weichmacher kann aus Glycerin bestehen, mit einem Anteil von 8 bis 25 Gew.-% bezogen auf den Polyvinyl alkohol. Ein weiterer Weichmacheranteil ist Wasser.

Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin, ein Membranelement zu schaffen, dessen Kältebeständigkeit verbessert ist, ohne daß dabei dessen Gasundurchlässigkeit vermindert ist.

Ein weiteres der Erfindung zugrundeliegendes Problem besteht darin, ein Speicherelement mit einem solchen Membranelement zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Membranelement aus einem kältebeständigen und gasundurchlässigen laminierten flächenhaften Körper gelöst, enthaltend eine elastische Schicht, eine dampf- und weichermacherundurchlässige Harzschicht, ggf. eine Metallüberzugsschicht, und eine Polyvinylalkohol-Kunstharz schicht, wobei die Polyvinylalkohol-Kunstharzschicht 20 bis 50 Gew.-% an Polyol-Weichmacher enthält.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Speicherelement mit einem Gehäuse, das zwei getrennte Kammern aufweist, und zwar eine Gaskammer und eine Einströmkammer für eine Flüssigkeit, und mit einem derartigen Membranelement.

Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen besteht die PVAL-Schicht aus vollständig oder teilweise verseiftem Polyvinylacetat, oder ist aus einem verseiften Ethylen-Vinylacetat-Copolymer aufgebaut.

Erfindungsgemäß weist die PVAL-Schicht ein Polyol wie Glycerin, Ethylenglycol, Propylenglycol, etc. mit einem Gehalt von 20 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 20 und 40 Gew.-% auf. Ist der Gehalt an Polyol geringer als die untere Grenze, wird die Dehnungsfähigkeit und die Kältebeständigkeit der entsprechenden Schicht geringer. Überschreitet der Polyolgehalt die Obergrenze, so wird die Gasdurchlässigkeit der entsprechenden PVAL-Schicht nach und nach aufgehoben.

Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen besteht die Kautschuk schicht aus Nitrilkautschuk, Butylkautschuk, Chloroprenkautschuk, Styrolkautschuk oder dgl.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält der kältebeständige und gasundurchlässige laminierte flächenhafte Körper folgendes: Die Polyvinylalkohol- Kunstharzschicht weist eine Dicke von etwa 50 bis 2000 µm auf und enthält den Polyol-Weichmacher, und die auf einer Seite der PVAL-Schicht laminierte Kautschukschicht weist eine Dicke im Bereich von etwa 0,2 bis 2 mm auf.

Es ist besonders bevorzugt, zwischen der PVAL-Schicht und der Kautschukschicht eine dampf- und weichmacherundurchlässige Harzschicht mit einer Dicke von etwa 5 bis 50 µm zu laminieren, um zu verhindern, daß Weichmacher aufgrund von Absorption von Feuchtigkeit durch die PVAL-Schicht, die den Polyol-Weichmacher mit einem Gehalt von 20 Gew.-% bis 50 Gew.-% enthält, ausblüht und/oder, um ein Wandern oder Verdampfen des Weichmachers während der Anwendung bei hohen Temperaturen zu verhindern.

Bevorzugte Beispiele der dampf- und weichmacherundurchlässigen Harzschicht sind Schichten aus Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenpolyfluorid, Ethylentetrafluorid- Propylenhexafluorid-Copolymerer, polyolweichmacherfreie und verseifte Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, etc. Insbesondere die fluorharzartigen Schichten und polyolweichmacherfreie und verseifte Ethylen-Vinylacetat-Copolymer-Schichten weisen ausgezeichnete Gasundurchlässigkeiten auf.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist bevorzugt, eine Metallüberzugschicht, wie beispielsweise eine Aluminiumüberzugsschicht, auf einer Seite der dampf- und weichermacherundurchlässigen Harzschicht auszubilden, und zwar derart, daß die Metallüberzugschicht der PVAL-Schicht zugewandt ist. Die dampf- und weichmacherundurchlässige Harzschicht kann daher eine Verringerung der Gasundurchlässigkeit der PVAL-Schicht aufgrund von Verunreinigung des Weichmachers ausgleichen.

Die Laminierung zwischen der Kautschukschicht und jeder der anderen Schichten kann durch Vulkanisierverkleben durchgeführt werden, indem eine mit Kautschuk vulkanisierbare Formulierung als Klebstoff verwendet wird, oder indem ein agglomerierender Klebstoff, wie Chloropren, verwendet wird. Die dampf- und weich macherundurchlässige Harzschicht kann mit jeder der Schichten dadurch laminiert werden, daß eine Heißversiegelung oder ein Klebemittel verwendet wird. Hat die Harzschicht nur eine geringe Haftkraft, wie dies bei Polyethylen oder Fluorharzen der Fall ist, so wird vorzugsweise laminiert, nachdem dessen Haftkraft durch Behandeln beider Seiten der Kunstharzschicht durch Korona entladung oder Aufdampfen verbessert wurde.

Zum Binden von PVAL-Schichten, die den Weichmacher enthalten, wird im allgemeinen ein Isocyanat-Kleber verwendet. Kommt ein solcher Kleber mit einer alkalischen Flüssigkeit oder einer sauren Flüssigkeit, wie beispielsweise einer Bremsflüssigkeit in Berührung oder wird unter Wasser oder unter Hochtemperatur bedingungen gearbeitet, so kann die Urethan-Bindung gelöst werden, woraus ein Auftrennen der Verklebung resultiert. Die aufgebrachte dampf- und weichmacherundurchlässige Harzschicht kann als Schutzschicht dienen, die verhindert, daß derartiges Fremdmaterial eindringt und die somit die Wirkung entfaltet, daß die Lebensdauer der Verklebung verlängert wird.

Durch Laminieren der Kautschukschicht und der PVAL-Schicht, die den Polyol-Weichmacher enthält, unter Ausbildung eines laminierten flächenhaften Körpers wird erfindungsgemäß die Kältebeständigkeit in bemerkenswertem Ausmaße verbessert, ohne daß eine Abnahme der Gasundurchlässigkeitseigenschaften verur sacht werden, die die als Gasbarriere wirkende Schicht von Natur aus besitzt. Demzufolge kann der kältebeständige und gasun durchlässige laminierte flächenhafte Körper effektiv als laminierter Körper eingesetzt werden, selbst bei tiefen Tempera turen und an solchen Stellen, an denen große Deformationen stattfinden, wie beispielsweise bei einem Diaphragma.

Die vorliegende Erfindung richtet sich auch auf ein membran- oder blasenartiges Element, das in der zuvor beschriebenen Art und Weise verwendet werden kann. Aufgrund der laminierten Struktur, bei der die Kunstharzschicht gasundurchlässig ist, die mit einer elastischen Lage aus Kautschuk oder dgl. laminiert ist, kann ein Durchdringen von Gasen einer Gaskammer durch das Membranelement in bemerkenswertem Ausmaße unterdrückt werden, wodurch es möglich ist, anfängliche Eigenschaften über eine lange Zeitspanne aufrecht zu erhalten.

Die Kunstharzschicht ist aus einem Polyvinylalkohol-Kunstharz aufgebaut, das den Polyol-Weichmacher mit einem Gehalt von 20 bis 50 Gew.-% enthält, wodurch das Durchdringen von Gasen in einem bemerkenswert großen Ausmaß unterdrückt werden kann, und wobei der enthaltene Weichmacher dem Material eine Flexibilität verleiht, wodurch die Längendehnung und die Kältebeständigkeit verbessert werden.

Ferner kann durch die mit der weichmacherundurchlässigen Harzschicht laminierte Kunstharzschicht aus Polyvinylalkohol ein Ausblühen des Weichmachers unterdrückt werden, wodurch der vorteilhafte Effekt erzielt wird, daß die Längendehnung und die Kältebeständigkeit über eine besonders lange Zeitspanne aufrecht erhalten wird.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen und in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den bei liegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Speichers;

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt eines blasen- oder membranartigen Elements, das in einem Speicher entsprechend der vorliegenden Erfindung einsetzbar ist;

Fig. 3, eine der Darstellung von Fig. 2 entsprechende Darstellung eines Schnittes eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Membranelements;

Fig. 4 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung des Schnittes von Fig. 3; und

Fig. 5 einen Schnitt eines Speichers mit einem Membranelement nach dem Stand der Technik.

Bei dem in Fig. 5 bekannten Speicher handelt es sich um einen solchen, der einen pulsierenden Flüssigkeitsstrom aufnehmen kann. Der Speicher weist ein kugelförmiges Gehäuse 41 und ein blasen- oder membranartiges Element 42 auf, das an der Innenseite des Gehäuses 41 befestigt ist, so daß dadurch zwei Kammern a und b umgrenzt werden. Das blasen- oder membranartige Element 42 besteht aus Kautschuk oder einem anderen elastischen Material und ist an der Innenseite des Gehäuses 41 mittels eines ringförmigen Halters 44 fixiert. Die Kammer a ist am oberen Ende des Gehäuses 41 angeordnet und dient als Gaskammer, die durch einen Gaseinlaß mit Gas füllbar ist. Die Kammer b ist am unteren Ende angeordnet und dient als Einströmkammer für eine Flüssigkeit. Aufgrund der Tatsache, daß ein Material, wie Kautschuk eine Gasdurchlässigkeit aufweist, kann Gas durch das Element 42 hindurchströmen, so daß im Langzeitgebrauch der Gasdruck in der Kammer a beträchtlich abnimmt.

In Fig. 1 ist ein Speicher dargestellt, der mit einer Membran ausgestattet ist, die als erfindungsgemäßer laminierter Körper ausgebildet ist.

Ein kugelförmiges Gehäuse 1 des Speichers weist einen Gaseinlaß 8 auf, der durch einen Gasstopfen 6 verschlossen ist, der sich durch einen O-Ring 7 hindurcherstreckt. An der Innenseite des Gehäuses 1 ist mittels eines ringförmigen Halters 4 ein Membranelement 2 befestigt, so daß durch dieses zwei Kammern a und b umgrenzt werden. Die Kammer a ist auf der Seite des Gaseinlasses 8 angeordnet und dient als Gaskammer, die durch den Gaseinlaß 8 mit Gas gefüllt wird. Die Kammer b, die gegenüberliegend angeordnet ist, dient als Einströmkammer für eine Flüssigkeit. In der Kammer b ist ein Öl-Anschluß 5 montiert, der einen Flüssigkeitsauslaß 9 aufweist.

Im mittigen Bereich der Bodenfläche des Membranelements 2 ist ein Ventil angebracht, das zum Öffnen und Verschließen des Flüssigkeitsauslasses 9 dient.

Das Membranelement 2 weist eine Kunstharzschicht 12, die gasun durchlässig ist und eine elastische Schicht 11, die aus Kautschuk hergestellt ist und die auf zumindest einer Seite der Kunstharz schicht 12 laminiert ist, auf. Bei dem in Fig. 1 und 2 darge stellten Ausführungsbeispiel ist auf beiden Seiten der Kunstharz schicht 12 mittels eines Klebemittels eine elastische Schicht 11 laminiert. Die elastische Schicht 11, die auf Seiten des Flüssigkeitsauslasses 9 laminiert ist, weist längs ihres äußeren umfänglichen Bereiches in der Nähe deren Oberkante einen kleinen Vorsprung 14 mit halbkugelförmigem oder dgl. Querschnitt auf, sofern kein Druck auf den Vorsprung 14 ausgeübt wird. Ist der Vorsprung 14 zwischen den Halter 4 und das Gehäuse 1 gepreßt, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, wodurch der Vorsprung 14 das in der Gaskammer a aufgenommene Gas dichtend abschließend, kann keine Leckage von in der Gaskammer a aufgenommenen Gas durch einen Zwischenraum zwischen der Innenfläche des Gehäuses 1 und einem anliegenden Teil des Membranelementes 2 stattfinden.

Die elastische Schicht 11, die auf Seiten der Einströmkammer b angeordnet ist, wird so verwendet, daß sie den Vorsprung 14 zum Abdichten der Gase als integralen Bestandteil enthält. Für diesen Fall ist es notwendig, die elastische Schicht auf die Kunstharzschicht 12 auf Seiten der Einströmkammer b zu lami nieren, und nicht auf Seiten der Gaskammer a.

Obgleich Beispiele für gasundurchlässige Harze zum Aufbau der Kunstharzschicht 12 Polyvinylidenchlorid, Polyvinylidenfluorid, Polyvinylalkoholharze oder dgl. sind, wird zur Bildung des in den Ausführungsbeispielen dargestellten Membranelementes 2 das Polyvinylharz herangezogen, da damit beste Ergebnisse im Hinblick auf die gewünschten Eigenschaften derartiger Membranelemente erreicht werden, nämlich Wärmebeständigkeit, Verformbarkeit, etc.

Um das Polyvinylalkoholkunstharz 12 mit einer Längendehnbarkeit und Kältebeständigkeit auszustatten, ist der Polyol-Weichmacher, wie Glycerin, Ethylenglykol, etc. im Bereich von 20 bis 50 Gew.-% enthalten. Ist der Gehalt an Polyol-Weichermacher geringer als die untere Grenze, so wird unter gewissen Umständen die Längen dehnbarkeit und die Kältebeständigkeit schlechter. Überschreitet der Gehalt die Obergrenze, so wird die Gasundurchlässigkeit des Polyvinylalkoholkunstharzes beeinträchtigt.

Die elastische Schicht 11 aus Kautschuk kann aus Nitrilkautschuk, Butylkautschuk und/oder Styrolkautschuk bestehen.

Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Membranelement 2 die PVAL-Schicht 12 auf, die eine Dicke im Bereich von etwa 300 µm bis 1500 µm aufweist, und die den Polyol-Weichmacher enthält, und die auf deren beiden Seiten laminierte elastische Schicht 11 weist eine Schichtdicke von etwa 0,2 mm bis 2 mm auf und besteht aus Kautschuk. Zwischen der PVAL-Schicht 12 und der jeweiligen elastischen Schichten 11 aus Kautschuk ist (in Fig. 2 nicht dargestellt) eine weich macherundurchlässige Harzschicht mit einer Dicke von etwa 5 bis 50 µm zwischengelegt. Dadurch wird verhindert, daß aufgrund von Absorption von Feuchtigkeit durch die Polyvinylalkohol- Kunstharzschicht, die den Polyol-Weichmacher mit annähernd 20 Gew.-% enthält, der Weichmacher ausblühen kann. Außerdem wird dadurch ein Wandern oder Verdampfen des Weichmachers beim Einsatz bei hohen Temperaturen verhindert.

Die weichmacherundurchlässige Harzschicht ist eine Fluorharz schicht oder eine Ethylen-Vinylalkoholharzschicht, da diese eine hohe Gasundurchlässigkeit aufweisen, wenngleich auch diese Schicht aus Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid, Ethylentetrafluorid-Propylenhexafluorid- Copolymer, weichmacherfreiem und verseiftem Ethylen-Vinylacetat- Copolymer, etc. bestehen kann.

Die Verbindung zwischen den Schichten wird mittels einer Vulkanisationsverklebung bewerkstelligt, indem eine mit Kaut schuk vulkanisierbare Formulierung als Klebstoff eingesetzt wird, oder indem ein agglomerierendes Klebemittel wie Chloro pren, etc. eingesetzt wird.

In Fig. 3 und 4 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungs beispiel dargestellt, bei dem ein Membranelement 32 in einem Speicher aufgenommen ist. Der Speicher weist denselben kon struktiven Aufbau wie bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 und 2 auf, mit Ausnahme der Ausgestaltung des Membranelementes 32.

Daher kann eine eingehende Beschreibung der Ausgestaltung des Gehäuses des Speichers weggelassen werden.

Das in Fig. 3 und 4 dargestellte Membranelement 32 weist eine Polyvinylalkohol-Kunstharzschicht 20, die den Polyol-Weichmacher mit einem Gehalt von 20 bis 50 Gew.-% enthält, zwei elastische Schichten 21, 21' aus Kautschuk und zwei Harzschichten 23, die jeweils weichmacherundurchlässig sind, auf. Eine Schicht 22 wird dadurch gebildet, daß die beiden Harzschichten 23 auf beiden Seiten der Polyvinylalkohol-Kunstharzschicht 20 laminiert werden. Die elastischen Schichten 21, 21' werden dann auf beiden Seiten der resultierenden Schicht 22 laminiert. Jede der Schichten 20, 21, 21', 23 wird mit der jeweils anderen mittels eines Klebemittels laminiert.

Am oberen äußeren umfänglichen Rand, benachbart zur oberen äußeren Kante ist die elastische Schicht 21 mit einem integral geformten Vorsprung 24 versehen, wobei dies dazu vorgesehen ist, um eine vollständige Abdichtung zwischen dem Gehäuse und derjenigen elastischen Schicht 21 zu schaffen, die auf der Seite der Einströmkammer angeordnet ist, wie dies schon in Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Aus diesem Grunde ist zumindest auf der Seite der Kammer, in der die Flüssigkeit einströmt, eine elastische Schicht 21 auf die Schicht 22 laminiert.

Die Gaskammer a (siehe auch Fig. 1) ist ein geschlossenes System, das durch das Gehäuse, das Membranelement, den Gasstopfen und die Halteanordnung gebildet wird. Dies erfolgt dabei derart, daß ein Ausblühen des Weichmachers in die Gaskammer a auf ein konstantes Maß unterdrückt werden kann. Die Einströmkammer b für die Flüssigkeit ist dagegen ein offenes System, so daß in diese Flüssigkeit kontinuierlich ein- oder ausströmen kann. Demzufolge kann ein Ausblühen des Weichmachers wirksam unterdrückt werden, falls die weichmacherundurchlässige Harzschicht 23 zumindest auf der Seite der Einströmkammer b für die Flüssigkeit auf der Polyvinylalkohol-Kunstharzschicht 20 laminiert ist.

Versuch 1

Nachfolgend werden die Versuchsergebnisse mit einem Membranelement beschrieben, das in einem Speicher entsprechend den zuvor beschriebenen vorzugsweisen Ausführungsbeispielen aufgenommen ist.

Der konstruktive Aufbau der Membranelemente B-I bis B-V, die einem Test unterzogen wurden, ist wie folgt:
B-I. Eine Butylkautschukschicht mit einer Dicke von 0,5 mm bis 1,5 mm wurde durch Vulkanisieren auf beiden Seiten einer Polyvinylalkoholschicht mit einer Schichtdicke von 650 µm aufgebracht, wobei letztere 10 Gew.-% an Glycerin enthält, woraus ein laminierter flächenhafter Körper resultiert.
B-II. Es wird ein gleiches Membranelement wie zuvor unter B-I beschrieben, hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Glyceringehalt im Polyvinylalkohol 20 Gew.-% beträgt.
B-III. Es wird ein gleiches Membranelement, wie zuvor unter B-I beschrieben, hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Glyceringehalt im Polyvinylalkohol 30 Gew.-% beträgt.
B-IV. Es wird ein gleiches Membranelement, wie zuvor unter B-I beschrieben, hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Glyceringehalt im Polyvinylalkohol 40 Gew.-% beträgt.
B-V. Es wird ein Membranelement, wie zuvor unter B-IV beschrieben, hergestellt, mit der Ausnahme, daß eine verseifte, weichmacherfreie Ethylen-Vinylacetat-Copolymerschicht mit einer Schichtdicke von 25 µm durch Vulkanisation auf beiden Seiten der Polyvinylalkoholschicht angebunden wird.

Versuchsergebnisse

In den zuvor erwähnten Ergebnissen bezeichnet das Symbol B-VI ein Membranelement, das lediglich aus Butylkautschuk besteht und das dieselbe Dicke und dieselbe Oberfläche wie die Membranelemente B-I bis B-V aufweist. Das Verhältnis der Durchlässigkeitskoeffizienten ist so festgelegt, daß die Stickstoffgasdurchlässigkeit des Membranelements lediglich aus Butylkautschuk als 1 gesetzt ist.

Die mittlere Zahl der Bruchstellen ist ein Wert für den Fall, daß bei einem in einem Speicher eingebautes Membranelement Stickstoffgas in die Gaskammer einströmen gelassen wird, wobei das Gas während 70 Stunden bei 100°C in der Gaskammer gehalten wird, wobei Bremsöl in die Einströmkammer für die Flüssigkeit eingefüllt wird, wobei anschließend verursacht wird, daß das Bremsöl bei -40°C ein- und ausströmt, wodurch sich ein Druckverhältnis im Bereich zwischen 2 und 3 ergibt, daß das Druckverhältnis zwischen dem Druck des Bremsöles und dem Druck ist, mit dem das Stickstoffgas eingefüllt wurde.

Versuch 2

Die folgenden Polyvinylalkohol-Kunstharzschichten (PVAL- Schichten) I bis IV mit einem Polymerisationsgrad von 1.700, einem Verseifungsgrad von 99% oder größer und einer Schichtdicke von 65 µ werden untersucht:

I: Glyceringehalt: 20 Gew.-%
II: Glyceringehalt: 30 Gew.-%
III: Glyceringehalt: 40 Gew.-%
IV: Glyceringehalt: 10 Gew.-%.

Eine Schutzschicht a aus Polypropylen (PP) (TOCELO RXC3, Produkt der Tokyo Cellophane Papers K.K.) mit einer Schichtdicke von 50 µm wird auf beiden Seiten durch Koronaentladung behandelt.

Ein Schutzfilm b aus Ethylentetrafluorid-Propylenhexafluorid- Copolymer (NEOFLON FEP, Produkt der Daikin K.K.) mit einer Schichtdicke von 50 µm wird auf beiden Seiten durch Koronaentladung behandelt.

Eine Kautschukschicht mit einer Dicke von 1 mm, die aus den nachfolgend ausgeführten Bestandteilen besteht, wurde durch Vulkanisieren unter Verwendung eines Klebstoffes (Kemlock 250; Erzeugnis der Lord Corporation) angebunden:

Butylkautschuk (Butyl 365, hergestellt von Nippon Gosei Gomu K.K.): 100 Gewichtsteile
Carbon black (Seast SO; Tokai Carbon K.K.) 70 Gewichtsanteile
Schwefel 1 Gewichtsanteil
Zinkoxid 5 Gewichtsanteile
Antioxidant (TT): 2 Gewichtsanteile.

Die nachfolgend aufgeführten flächenhaften Körper A bis H wurden unter Anwendung der zuvor genannten Materialien hergestellt:

Laminat A: Kautschuk/I/Kautschuk
Laminat B: Kautschuk/a/I/a/Kautschuk
Laminat C: Kautschuk/a/II/a/Kautschuk
Laminat D: Kautschuk/a/Al-Überzug (500 Å) II/a/Kautschuk
Laminat E: Kautschuk/b/I/b/Kautschuk
Laminat F: Kautschuk/b/Al-Überzug (500 Å)/III, 5 Lagen/b/Kautschuk
Laminat G: Kautschuk/b/(III/b/Al-Überzug), 4 Lagen/III/b/ Kautschuk
Laminat H: Kautschuk/IV/Kautschuk.

Jedes der zuvor erwähnten Laminate A bis H wurde im Hinblick auf folgende Eigenschaften untersucht:

Verhältnis der Durchlässigkeitskoeffizienten

Das Durch lässigkeitsverhältnis wurde auf Basis des Stick stoffgasdurchlässigkeitsverhältnisses bei einer Membran lediglich aus Kautschuk gemessen, das als 1 gesetzt wurde.

Längendehnung nach Bruch

Die Längendehnung wurde auf Basis des Bruches der Laminatschichten oder der Kautschuk schichten bei Temperaturen von -40°C gemessen (310% für das Membranelement lediglich aus Kautschuk).

Mittlere Zahl der Bruchstellen I

Die mittlere Anzahl der Bruchstellen bis zum vollständigen Bruch, wobei eine Längenausdehnung von 0% bis 25% bei -40°C und 2 Zyklen pro Sekunde bewerkstelligt wurden.

Mittlere Zahl der Bruchstellen II

Die mittlere Anzahl der Bruchstellen I wurde gemessen, nachdem die Probe für 70 Stunden bei 80°C gehalten wurde.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Es sei angemerkt, daß das Laminat H als Vergleichsbeispiel dient.

Tabelle 1

Claims

1. Membranelement aus einem kältebeständigen und gasundurch lässigen laminierten flächenhaften Körper, enthaltend eine elastische Schicht (11, 21, 21'), eine dampf- und weich macherundurchlässige Harzschicht (23), gegebenenfalls eine Metallüberzugsschicht, und eine Polyvinylalkohol-Kunstharz schicht (PVAL-Schicht, 12, 20), wobei die PVAL-Schicht (12, 20) 20 bis 50 Gew.-% an Polyol-Weichmacher enthält.

2. Membranelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die PVAL-Schicht (12, 20) aus vollständig oder teilweise verseiftem Polyvinylacetat, oder einem verseiften Ethylen- Vinylacetat-Copolymer aufgebaut ist.

3. Membranelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Polyol-Weichmacher aus Glycerin, Ethylen glycol oder Propylenglycol besteht.

4. Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyol-Weichmacher im Bereich von etwa 20 bis 40 Gew.-% enthalten ist.

5. Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht eine Kautschuk schicht aus Nitrilkautschuk, Butylkautschuk, Chloroprenkaut schuk oder Styrolkautschuk ist.

6. Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die PVAL-Schicht (12, 20) eine Dicke im Bereich von etwa 50 bis 2000 µm aufweist.

7. Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die PVAL-Schicht (12, 20) eine Dicke im Bereich von etwa 300 bis 1500 µm aufweist.

8. Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (11, 21, 21') eine Dicke von etwa 0,2 bis 2 mm aufweist.

9. Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dampf- und weichmacherundurchlässige Harzschicht (23) eine Schichtdicke von etwa 5 bis 50 µm aufweist.

10. Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dampf- und weichmacherundurchlässige Harzschicht (23) aus Polyethylen, Polypropylen, Polyvinyl fluorid, Polyvinylidenpolyfluorid, Ethylentetrafluorid- Propylenhexafluorid-Copolymer, oder aus weichmacherfreiem und verseiftem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer besteht.

11. Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dampf- und weichmacherundurchlässige Harzschicht (23) eine Fluorharzschicht oder eine Polyvinyl alkoholharzschicht ist.

12. Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallüberzugschicht eine Aluminium überzugsschicht ist.

13. Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (11, 21, 21') und die Harzschicht (12, 20, 23) mittels Vulkanisier verklebung laminiert sind, wobei eine mit Kautschuk vul kanisierbare Formulierung als Klebemittel verwendet wird.

14. Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dampf- und weichmacherundurchlässige Harzschicht (23) nach einer beidseitigen Behandlung der Schicht mit Koronaentladung laminiert ist.

15. Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyvinylalkohol-Kunstharzschicht (12, 20) mittels eines Klebemittels vom Isocyanattyp gebunden ist.

16. Membranelement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein etwa mittig am Körper (2) angebrachtes Ventil (3).

17. Speicherelement mit einem Gehäuse (1), das zwei getrennte Kammern (a, b) enthält, und zwar eine Gaskammer (a) und eine Einströmkammer (b) für eine Flüssigkeit, wobei ein Membranelement (2) aus einem kältebeständigen und gasun durchlässigen laminierten flächenhaften Körper (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 enthalten ist.

18. Speicherelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranelement (2) das Gehäuse (1) in die beiden Kammern (a, b) unterteilt.

19. Speicherelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen Gaseinlaß (8) aufweist, in dem ein Gasstopfen (6) angeordnet ist, und wobei im Gehäuse (1) mittels eines Halters (4) das Membranelement (2) befestigt ist, wobei in der Kammer (b), in der die Flüssig keit einströmt, ein Anschlußelement (5) mit einem Flüssig keitsauslaß (9) montiert ist, und wobei mittig am Membran element (2) ein Ventil (3) zum Öffnen und Verschließen des Flüssigkeitsauslasses (9) angebracht ist.