NO117144B - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en sammensatt plate av metall- og tresjikt.

Sammensatte plater av metallblikk og møbelplater (Sperr-holzplatten) er kjent. Forbindelsen mellom de nevnte stoffer kan fremstilles ved varmlimning ved hjelp av fenolharpikser. Dessuten er det mulig å forbinde møbelplater og metallblikk med hverandre ved hjelp av kontaktlim, eksempelvis på basis av naturlig eller kunstig kautsjuk. Endelig er det blitt kjent å bevirke sammen-klebning mellom materialene ved hjelp av lim på basis av umettede polyestere eller epoksydharpikser. Ue etter de kjente fremgangs-måter oppnåelig sammensatte plater har imidlertid forskjellige ulemper hvis årsak ved anvendelse av fenolharpikser og umettede polyestere og ofte også epoksydharpikser er å søke en relativt sprø klebefuge. På aen annen side får man med kontaktlim ikke den ofte ønskede hårde vedhengning mellom tre og metall som eksempelvis aluminium. Videre opptrer det ved fremstilling av slike plater vanskeligheter ved at kontaktlim og også klebestoffer på basis av umettede polyestere bg epoksydhairpikser må forarbeides under en bestemt åpen tid.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å tilveiebringe en sammensatt plate av minst et metallsjikt og minst ~ et sjikt av tremateriale som ikke har de ovenfor nevnte ulemper.

Denne oppgave løses ifølge oppfinnelsen vea at

det mellom metallet og treet befinner seg et vulkanisert kautsjuksjikt.

Det vulkaniserte kautsjuksjikts sammensetning retter seg etter den sammensatte plates eventuelle anvendelses-formål. Som elastomere kommer det på tale.naturkautsjuk såvel som en rekke syntetiske kautsjukelastomerprodukter som f.eks. polykloropreny"polyisobutylen med små ihnpolymeriserte mengder av en konjugert dien,.- blandingspolymerisater av butadien og styrolV resp. akrylnitril, kautsjukelastiske blandingspolymerisater av etylen med vinylacetat eller propylen eller også polyuretaner. Kautsjuksjiktet skal ha en tykkelse fra ca. 0,1 til 10 mm, fortrinnsvis 0,2 til 2 mm.

Det kan som tresjikt anvendes de forskjelligste typer av trematerialer, eksempelvis snekkerplater eller møbelplater. Videre er det mulig å forarbeide sponplater. Tresjiktene skal ha en tykkelse fra ca. 2 til 80 mm, fortrinnsvis 10 til 50 mm«

For de sammensatte plater ifølge oppfinnelsen kan det anvendes de forskjelligste metallsjikt, som f.eks. jern, edel-stål, kobber, messing, sink og flere andre. Foretrukket er imidlertid aluminiumblikk. Metallsjiktene kan være emaljert eller eventuelt forsinket eller forkrummet. Det kan påføres lakksjikt eller være innpreget mønster. Anvendes jernblikk kan de på den ene eller begge sider være fosfatert. Aluminiumblikk kan på den ene eller begge sider være eloksert eller kromatert. Metallsjiktet skal ha en tykkelse fra ca. 0,1 til 20 mm, spesielt 0,2 til 2 mm.

Ifølge en foretrukket utførelsesform av den sammensatte plate ifølge oppfinnelsen er kautsjuksjiktet på begge sider belagt med et bindemiddel som bevirker en fast forbindelse mellom gummisjiktet og metallsjiktet og trelaget. Eksempelvis kan det her anvendes bindemidler på basis av klorert kautsjuk, polymere av klorbutadien og diklorbutadien, halogenerte polymerisater av diklorbutadien, halogenerte polymerisater av vinylklorid eller halogenerte blandingspolymerisater av vinylklorid og vinyl-estere av lavere karbonsyrer. Det er også mulig å anvende andre handelsvanlige klebemidler, eksempelvis albuminholdige kautsjuk-latekser eller flerverdige isocyanater.

Sjiktet av gummi-metall-bindemiddel er relativt tynt. Det består av ca. 20 til 100 g/m<2>, spesielt 30 til 80 g/m<2>faststoff. Til påføring av sjiktene anvendes oppløsninger av bindemidlene i organiske oppløsningsmidler eller dispersjoner i vann. Man påfører oppløsningene, resp. dispersjonene på kjent måte ved pensling, sprøytning eller valsing på de sider ar tre-resp. metallsjiktene som er vendt mot kautsjuksjiktet. Etter opp-løsningsmidlets resp. vannets fordampning kan de ytterligere lag sammenføyes til en pakke.

De sammensatte plater i oppfinnelsen kan inneholde de forskjelligste sjiktkombinasjoner, i det enkleste tilfelle bare et metallag og et trelag. Videre kan eksempelvis et trelag være utstyrt med to metallsjikt eller et metallsjikt med to trelag. Det kan imidlertid også være forbundet med hverandre ønskelig mange sjikt, idet imidlertid det mellom metall og tre alltid må være tilstede et kautsjuksjikt.

Den sammensatte plates oppbygning begynner eksempelvis med at tresjiktet med den side som vender mot kautsjuksjiktet utstyres med gummi-metall-bindemidlet. Derved kan f.eks. forlimte møbelplater anvendes eller også slike som består av delvis herpiksbelagte, men ikke forbundet finéri Det mot kautsjuksjiktet vendte trelag kan være rått eller ha et tynt harpikssjikt. I sistnevnte tilfelle forbrukes mindre gummi-metall-bindemiddel.

Man kan også innspare gummi-metall-bindemiddel ved at man på den rå treside først legger et ca. 15 til 4.0 g/m tungt, sterkt harpiksbelagt (ca. 150 til 250$ av papirvekten) papir, og utstyrer dette medden til kautsjuksjiktet motvendte side med gummi-metall-bindemiddel. Som harpiks kommer det på tale kjente, ikke utkon-denserte formaldehydharpikser av fenoler, kresol, melamin eller urinstoffer. Deretter påføres på det som ovenfor omtalt pre-parerte trelag kautsjukfellen og metallajiktét. Derved er det hensiktsmessig også å utstyre den til kautsjuken vendte side av metallsjiktet med et gummi-metall-bindemiddel.

Forbindelsen mellom de enkelte lag foretas ved varmpressing i løpet av ca. 5 til 30 minutter ved trykk fra 10

til 3° kg/cm<2>og en temperatur fra 120 til l80°C. Ved de anvendte temperaturer skal det finne sted en vulkanisering av kautsjuken.

Da det fortrinnsvis i stedet for på forhånd ferdiggjort tverrtre anvendes forskjellige lag av delvis harpiksbehandlet trefinér, finner det samtidig sted samnenliming mellom de enkelte tresjikt.

De sammensatte plater ifølge oppfinnelsen har

en meget høy fasthet av forbindelsen mellom metall og tre. I de fleste tilfelle inntrer det ved rivforsøk brudd i kautsjuksjiktet, dvs. den sammensatte plates fasthet bestemmes av gummiblandingens fasthet. Det lar seg fastslå skallfastheter på 50 kg/tommer og mer.

Den tynne gummifilm danner et elastisk mellomsjikt mellom metall- og tresjiktet og opptar spenningen av den sammensatte plate. Videre virker kautsjuksjiktet som utligning for ujevnheter mellom de to materialer. De sammensatte plater ifølge oppfinnelsen er praktisk talt kastefrie og har en høy bestandighet mot klimainnvirkning og aldring.

Den sammensatte plate ifølge oppfinnelsen lar seg fortrinnsvis anvende som forsatsplate for innvendig og utvendig bygg i ferdighusbygning, som innvendig bekledning for kjøleanlegg, kjølevogner, kjøleskip såvel som i vanlig vogn- og karosseri-bygning.

Eks empel 1.

5 bøketrefinérer, hvorav 2 var belagt på begge sider med herdbar fenolharpiks og fortørket, ble lagt således på hveranare at hver gang en dekkfinér forble rå. Hver av et valse-blankt aluminiumsblikk av 0,4 og 0,2 mm tykkelse ble avvasket med trikloretylen og aeretter innstrøket med et gummi-metallbindemiddel, således at det ble oppnådd en påføring på4O g/m p faststoff. Også trepakkens sider var innstrøket med gummi-metall-bindemiddel som ble vendt mot kautsjukfellen. (Påføring 80 g/m faststoff).

Det anvendte bindemiddel var fremstilt på kjent måte. Det består av 10 vektdeler 4-di-nitroso-difenylamin, 30 vektdeler etterbromert poly-2,3-<iiklorbutadien (ca. 27 molprosent Br), 70 vektdeler klorert naturkautsjuk (125 cP) og 300 vektdeler toluol.

Mellom de med gummi-metall-bindemialer belagte flater ble aet innlagt en uvulkanisert gumrnifell på ca. 0,5 flim tykkelse. Den uvulkaniserte masse besto av ca. 100 g polykloro-pren, 2 g fenyl-jB-riaftylamin, t\ g magnesiumoksyd, 1 g hydrokarbon-"harpiks, 5 E joraoljemykningsmidael, 5 g zinkoksyd, "] 0 g sot,

litt forsterkende, 0,5 g dio-tolyl-guanidin, 0,3 g 2-merkaptoimidazo-lin, 0,5 g tetrametyltiurammonosulfia, 1,0 g svovel.

Deretter ble sjiktlegemet sammenpresset i en vulkaniseringspresse i 15 minutter ved 150°C og et trykk på 20 kg/cm<2>.

Det ble dannet et stabilt sammensatt legeme som har god mekanisk fasthet.

Den ovenfor omtalte fremstilling av laglegemet

bis gjentatt. Imidlertid ble det i stedet for det omtalte gummi-metall-bindemiddel anvendt et hancielsprodukt med handelsnavnet "Chemosil 220'". Av de således dannede plater ble det etter en lagringstid på 24 timer kuttet strimler på 1 tommes breade og målt avskallingsfasthet i vinkel på 90° over en prøvestrimmellengde av 10 cm. Avskallingsfastheten utgjorde 41.1 kg/tomme resp.

43»8 kg/tomme. Det inntrådte inntil 100$ brudd i den elastomere. Undersøkelsen ble gjennomført ifølge ASTM-D-429-55-T, metode B. Eksempel 2.

Under de i eksempel 1 angitte betingelser ble en sammensatt plate fremstilt av en pakke av 5 bøketrefinér og et på en side lakkert aluminiumblikk av 0,6 mm tykkelse. Det anvendte gummi-metall-bindemiddel besto av 85 vektdeler klorert naturkautsjuk (den 20%-ige oppløsning i toluol hadde en viskositet på

125 cP ved 30°C), 15 vektdeler av et omsetningsprodukt av Hovolak med epiklorhydrin (viskositet 60.000 cP ved 20°C, epotsydekvivalent J-79)» 1.5 vektdeler m-fenylondiamin, 3° vektdeler finfordelt sot.

Av den dannede lagstoffplate ble det kuttet strimler av 1 tommes bredde og målt. Avskallingsfastheten av forbindelsen aluminium/tre utgjorde 53.2 kg/tomme, på 95% av den samlede bindeflate inntrådte brudd i kautsjuken. Det ble gjennom-ført følgende bestandighetsprøver ifølge DIN 68,705 og deretter ble den gjenblivende avskallingsfasthet målt på strimler av 1 tommes bredde.

1. A 100 prøve for å undersøke kokefasthet

Resultat: forbindelsen er helt ubeskadiget

Avskallingsfasthet: 40,7 kg/tomme, fullstendig brudd i gummien.

2. AW 100 prøve for å undersøke forbindelsBns klimafasthet " Resultat: forbindelsen er fullstendig ubeskadiget

Avskallingsfasthet: 39»^ kg/tomme, fullstendig brudd i gummien. Eksempel 3.

Av 7 bøkefinér ble 4 lag belagt med fenolharpiks og fortørket. Finéren ble sammensatt til en tverrtreplate, således at ved siden av limlagene var også begge dekkfinér på forhånd harpiksbelagt. På de med fenolharpiks belagte ble det påført et handelsvanlig gummi-metall-bindemiddel (Chemosil 220), påføring 50 g/m2 faststoff. To aluminiumblikk av 0,2 mm tykkelse ble avvasket med trikloretylen og utstyrt med en grunning av ca. 40 g/m faststoff av samme klebemiddel. Deretter ble 2 uvulkaniserte feller av polykloroprenkautsjuk av ca. 0,5 mm tykkelse lagt på begge sider av tverrtrepakken og derpå det belagte aluminiumblikk. Pakken ble vulkanisert og sammenlimt i løpet av 15 minutter ved 150°C og et trykk på 20 kg/cm<2>.

Det ble dannet en sammensatt plate, hvorav det

ble utskåret strimler av 1 tommes bredde og 10 cm lengde. Avskallingsfastheten. i vinkel på 90° utgjorde 40 kg/tomme, idet det inntrådte 100% brudd i kautsjuken.

Undersøkelsen av varmtvannfasthet (I¥ 67 ifølge

DIN 68.705) ble overstått ubeskadiget. Den gjenblivende avskallingsfasthet utgjorde '} G kg/tomme, idet det var å iaktta 80% brudd i gummien.

Eksempel 4.

7 bøkefinér, herav 3 limlag, ble forenet til en pakke og derpå lagt et med fenolharpiks fuktet natronkraftpapir (35 g/m<2>, 200% harpiks). Dette ble på den ene side belagt med et handelsvanlig gummi-metallbindemiddel ("Chemosil 220"). Etter bindemidlets tørkning ble det pålagt en 0,5 mm tykk uvulkanisert gummifell (sammenlign eksempel 1) og derpå en 0,6 mm tykk, med samme bindemiddel (40 g/m ) belagt aluminiumplate. Den dannede pakke'ble i løpet av 15 minutter sammenlimt og vulkanisert ved 150°C og et trykk på 20 kg/cm .

Av sammensetningen ble det utskåret 1 tomme brede prøvestrimler. Avskallingsfastheten utgjorde 48»2 kg/tomme, idet det var å iaktta inntil 100% brudd i kautsjuken. Eklem<p>el 5»••—

5 bøketrefinér, hvorav 2 var belagt på begge sider med ennå herdbart fenolharpiks og fortørket, ble lagt således på hverandre at hver gang en dekkfinér forble rå. Et kobberblikk av 0,5 mm tykkelse ble børstet på den ene side og aéretter belagt med et gummi-metallbindemiddel ifølge eksempel 2, således at det ble oppnådd en påføring på 20 g faststoff pr. m p. En side av tre-pakken ble innstrøket med det' samme gummi-metall-bindemiddel (på-føring 60 g/m<2>faststoff).

Mellom de belagte plater ble det lagt en uvulkanisert gummifell ifølge eksempel 1 og vulkan i sering en ble gjennomført"""" under et trykk på 20 kg/cm<2>i 15 minutter ved 150°G.

Det ble dannet et fast sammensatt legeme, som har utmerkede mekaniske egenskaper. Ved rivforsøk opptrådte det brudd i kautsjuksjiktet.

Det ovennevnte forsøk ble gjentatt, idet kobber-blikket ble erstattet med et 0,3 mm tykt krom-nikkel-molybden-stålblikk. Det ble likeledes dannet en fast forbindelse, hvor det i rivforsøk opptrådte brudd i kautsjuken.

Det ble ved begge sammensatte plater gjennomført prøven ifølge DIN 68.705 på kokefasthet og klimabestandighet.

Alle sammensatte plater oppfylte de krevede betingelser.

Eksempel 6.

5 bøketrefin"er ble ifølge eksempel 1 forberedt til fremstilling av én sammensatt plate og utstyrt med gummi-metall-bindemiddel. Det ble anvendt gummi-metall-bindemiddel ifølge eksempel 1. Likeledes ble valseblank aluminiumblikk av 0,4og 0,2 mm tykkelse renset og utstyrt med det samme gummi-metall-bindemiddel.

Mellom de belagte plater ble det innlagt en uvulkanisert gummifell av ca. 0,5 mm tykkelse. Den uvulkaniserte kautsjukmasse besto av 100 deler røket ark (smoked sheets), 2 deler stearihsyre, 15 deler zinkoksyd, 2 deler grantjære, 1 del fenyl-p-naftylamin, 25 deler sot, 0,2 deler dlmetyldi-tiokarbaminsurt sink, 1,5 deler merkaptobenztiazyldisulfid, 2,75 deler svovel.

Deretter ble laglegemet i en vulkaniseringspresse

i 10 minutter presset ved I50 C og et trykk på 20 kg/cm .

Det ble dannet et stabilt sammensatt legeme, som har gode mekaniske fastheter. Ved rivforsøk opptrådte brudd i kautsjuksjiktet.

Eksempel 7.

Eksempel 1 ble gjentatt, imidlertid ble det i

stedet for den der beskrevne uvulkaniserte masse anvendt en uvul-

kanisert gummifell av ca. 0,5 mm tykkelse og følgende sammensetning:

100 deler styrolbutadien-blandingspolymerisat av betegnelsen SBR 1500 ifølge ASTM D I4I9, 50 deler sot, 5 deler zinkoksyd, 1 del stearinsyre, 8 deler asfaltharpiks, 1,25 deler N-cykloheksyl-2-benzqtiazylsulfenamid, 1,75 deler svovel.

Vulkaniseringen ble foretatt i 20 minutter vad

150°C og et trykk på 20 kg/cm<2.>Det ble dannet et stabilt sammen-

satt legeme som tilfredsstillet kravene ifølgé DIN 68.705. Eksempel 8.

Eksempel 1 ble gjentatt og i stedet for den der

anvendte uvulkaniserte masse anvendt en uvulkanisert gummifell av 0,5 mm tykkelse, som omtrent hadde følgende sammensetning: 100 deler nitrilkautsjuk (akrylnitrilinnhold ca. 23%), 1- del stearinsyre, 10 deler flytende terpenharpiks, 10 deler dibutylftalat,

10 deler zinkoksyd, 75 deler sot, 0,32 deler tetrametyltiurammono-

sulfid, 1 del svovel.

Vulkaniseringen ble foretatt i 20 minutter ved

150°C og ved et trykk på 20 kg/cm<2.>Det-ble dannet et stabilt sammensatt legeme. Ved rivforsøk inntrådte brudd i kautsjuken.

Eksempel 9-

Eksempel 2 ble gjentatt, imidlertid ble det i

stedet for den der anvendte kautsjukblanding anvendt en uvulkani-

sert gummifell, som nådde følgende sammensetning:

100 deler butylkautsjuk (2 molprosent isopren), 1 del stearinsyre,

5 deler zinkoksyd, 50 deler sot, 1 del merkaptobenztiazyldisulfid,

1,5 deler tellurdietylditiokarbamat, 1 del svovel.

Vulkaniseringen ble foretatt i 20 minutter ved

150°C og ved et trykk på 20 kg/cm<2.>Det ble dannet et fast sammensatt legeme. Ved riv inntrådte overveiende brudd i kautsjuk-

sjiktet.

Claims (9)

1. Sammensatt plate, bestående av minst et metallsjikt og minst et sjikt av tremateriale, karakterisert ved at det mellom metall og tre befinner seg ét vulkanisert kautsjuksjikt.

2. Sammensatt plate ifølge krav 1, karakter, i-s e r t vea at kautsjuksjiktet på begge sider er belagt med et gummi-metall-bindemiddel.

3- Sammensatt plate ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at det vulkaniserte kautsjuksjikt er ca. 0,1 til lOæra, spesielt ca. 0,2 til 2 ram tykt.

4 . Sammensatt plate ifølge krav 1 til 3» karakterisert ved at tresjiktet er ca. 2 til 80 mm, fortrinnsvis 10 til 501 ™ tykt.

5. Sammensatt plate ifølge krav 1 til 4» karakterisert ved at metallsjiktet er ca. 0» 1 til 20 mm, spesielt 0,2 til 2 mm.

6. Sammensatt plate ifølge krav 1 til 5, karakterisert ved at metallsjiktet består av aluminium.

7. Sammensatt plate ifølge krav 1 til 6, karakterisert ved at sjiktet av gummi-metall-bindemiddel er ca. 20 til 100 g/m2, spesielt ca. 30 til 80 g/m2 tungt.

8. Fremgangsmåte til fremstilling av sammensatt plate ifølge et av kravene 1 til 7«karakterisert ved at man sammenpresser en pakke av de enkelte sjikt i løpet av ca. 5 til 30 minutter og et trykk fra ca. 10 til 3° kg/cm ved en temperatur på ca. 120 til l80°C.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at tresjiktet består av flere, delvis méd ennå herdbar kunstharpiks belagt trefinér.