NO327083B1

NO327083B1 - Komposittelementer samt anvendelse derav

Info

Publication number: NO327083B1
Application number: NO20022138A
Authority: NO
Inventors: Stephen J Kennedy; Heike Wild; Georg Knoblauch; Thomas Bartz; Juergen Mertes
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 1999-11-04
Filing date: 2002-05-03
Publication date: 2009-04-20
Also published as: NO20022138L; EP1240010B1; EP1240010A1; US8449967B2; ES2206321T3; JP4804689B2; PL355604A1; ATE248709T1; CA2389320C; DK1240010T3; KR20020043260A; US20070254179A1; JP2003512951A; AU779069B2; CN100352642C; DE50003587D1; CA2389320A1; CN1387474A; DE19953240A1; US7223457B1

Description

Foreliggende oppfinnelse omfatter komposittelementer med følgende sjiktstruktur:

(i) fra 2 til 20 mm av metall,

(ii) fra 10 til 300 mm av polyisocyanat-polyaddisjonsprodukter,

(iii) og fra 2 til 20 mm av metall,

hvor (i) og/eller (iii) har en åpning som kan være forseglbar, om så ønskes.

Til foreliggende oppfinnelses formål, innebærer betegnelsen "åpning" at (i) og/eller (iii) ikke forsegler (ii) fra omgivelsene til den siden av (i) og/eller (iii) som vender bort fra (ii).

Oppfinnelsen omhandler videre anvendelsen av åpne eller lukkede ventiler i komposittelementer som har den følgende sjiktstrukturen:

(i) fra 2 til 20 mm av metall,

(ii) fra 10 til 300 mm av polyisocyanat-polyaddisjonsprodukter og ,

(iii) fra 2 til 20 mm av metall,

for å redusere en trykkforskjell mellom (ii) og den andre utadvendende siden av (i) og/eller (iii), hvor det høyere trykket er tilstede i (ii).

Videre omfatter foreliggende oppfinnelse anvendelse av åpne eller lukkede ventiler i komposittelementer, som har den følgende sjiktstrukturen:

(i) fra 2 til 20 mm av metall,

(ii) fra 10 til 300 mm av polyisocyanat-polyaddisjonsprodukter, og

(iii) fra 2 til 20 mm av metall,

for å dissipere gasser fra (ii) samt et skip eller en bro, hvor disse inneholder komposittelementer ifølge ethvert av kravene 1 til 6.

Hovedkomponentene (structural components) som anvendes til konstruksjon av skip, for eksempel skipsskrog og overdekninger til lasterom, og av broer eller bygninger i flere etasjer, må være i stand til å kunne motstå betydelige belastninger fra ytre krefter. På grunn av disse kravene, er hovedkomponenter av denne typen vanligvis sammensatt av metallplater eller støttepilar av metall, som er forsterket ved hjelp av formålstjenlig geometri eller hensiktsmessige avstivere. På grunn av skjerpede sikkerhetsnormer, er skrogene til tankskip derfor vanligvis sammensatt av et indre og et ytre skrog, hvor hvert skrog er bygget opp av stålplater med en tykkelse på 15 mm, og forbundet med hverandre via stålav-stivere med en lengde på omtrent 2 m. Ettersom disse stålplatene utsettes for betydelige krefter, blir både det ytre og det indre stålskallet forsterket med påsveisede forsterkningselementer. Ulempene ved disse tradisjonelle hovedkomponentene er både de betydelige mengdene av stål som kreves og den tidkrevende og arbeidsintensive produksjonsmetoden. Hovedkomponenter av denne typen har dessuten en betydelig vekt, hvilket reduserer skipenes tonnasje og øker drivstoff-forbruket. Tradisjonelle hovedkomponenter av denne typen, basert på stål, krever også omfattende vedlikehold, ettersom både den ytre overflaten og overflatene til stålkomponentene mellom det ytre og det indre skallet må beskyttes regelmessig mot korrosjon.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å utvikle hovedkomponenter som motstår store belastninger påført av ytre krefter, og som kan anvendes, for eksempel, til konstruksjon av skip, broer eller bygninger med flere etasjer. Hovedkomponentene som skal utvikles, også kalt komposittelementer, er ment å skulle tjene som erstatning for kjente konstruksjoner basert på stål, og er i særdeleshet ment å besitte fordeler med hensyn til vekt, produksjonsprosess og vedlikeholdskrav. Komposittelementene er i særdeleshet ment å inneha en kon-trollerbar funksjon (behaviour), som bibeholdes ved høye temperaturer.

Komposittelementer som består av en metall/plast/metall-sammensetning, kan anvendes som et alternativ til konstruksjonene i stål som beskrevet i innled-ningen. Når det gjelder disse komposittelementene, ville det være tenkelig at et øket trykk ville kunne bygges opp mellom disse sjiktene, dersom temperaturen mellom metallsjiktene var ekstremt høy. Dette overtrykket ville kunne føre til sprekkdannelse i metallsjiktene, hvilket ville medføre (be attended by) et tap av bæreevne for hele komposittelementet, og en eventuell plutselig trykkavlastning ville kunne skape en særskilt risiko. Det var derfor et særskilt formål å forhindre forekomsten av eventuelle mulige risikoer som ville kunne vedlikeholde en opp-bygging av trykk i en metall/plast/metall-sammensetning.

Vi har funnet at dette målet er oppnådd med komposittelementene som beskrives innledningsvis.

Ved ekstremt høye temperaturer er det i noen tilfeller mulig at det fore-kommer nedbrytning av plasten mellom metallsjiktene, etterfulgt av fordampning, hvilket tilveiebringer trykk mellom metallsjiktene. Dette er særlig tilfellet dersom plastsjiktet (ii) er blitt fullstendig omgitt av (i) og (iii). Ifølge oppfinnelsen, frigjøres eventuelt overtrykk av denne typen mellom metallsjiktene (i) og (iii) via minst én åpning i (i) og/eller (iii). Denne åpningen kan være tilstede i en forseglet eller åpen eller forseglbar form, og det foretrekkes at den lukkede åpningen åpnes automatisk som et resultat av en ytre påvirkning, så som en temperatur- og/eller trykkøkning. Åpningen kan for eksempel ha blitt fylt med et materiale, eller utrustet med en forsegling i form av en kapsel, slik at åpningen åpner seg dersom det er overtrykk i (ii) og/eller det finner sted en temperaturøkning. Eksempler på materi-aler som reversibelt forsegler åpningen, er metaller med et smeltepunkt på under 450°C, f.eks. bly og/eller tinn, fortrinnsvis tinn, eller også organiske forbindelser eller plaster, fortrinnsvis med et smeltepunkt på under 250°C. En fordel ved å forsegle åpningen med de nevnte materialene, heri videre også benevnt fyllmaterialer, for eksempel ved å fylle eller dekke åpningen, er at, selv om (ii) er beskyttet fra omgivelsene utenfor komposittelementet, for eksempel vann, luft eller kjemikalier, vil en eventuell trykkoppbygging i (ii), i særdeleshet som et resultat av en temperaturstigning, raskt utløses. Fyllmaterialet kan føres inn i åpningen i fast, myknet eller smeltet form, for eksempel ganske enkelt ved å være anbrakt der, eller ved å bli ført inn manuelt eller mekanisk, for eksempel med anvendelse av en hammer.

Åpningen kan bestå av et hull i (i) og/eller (iii). Det er også mulig å inn-lemme åpningen i (i) og/eller (iii) ved hjelp av en komponent, angitt på tegningene som (ix), for eksempel fremstilt av et materiale anvendt til (i) og/eller (iii), og som innehar åpningen. Denne innlemmelsen av komponenten, for eksempel av ventilen, som eventuelt kan være lukket, for eksempel med fyllmaterialet, kan finne sted før, i løpet av eller etter fremstillingen av (ii) mellom (i) og (iii). Komponenten kan sikres ved hjelp av skrue- eller boltfesting, sveising og/eller klebing, for eksempel til det foreløpig ufullstendig reagerte reaksjonssystemet ved fremstillingen av (ii). Formålstjenlige åpninger og komponenter fremkommer i Figurene 3, 4, 5 og 6, hvor det andre metallsjiktet for enkelhets skyld ikke er avbildet.

Det foretrekkes at komponentene har fuger som flukter med overflaten til (i) og/eller (iii) på overflaten som vender bort fra (ii), dvs. at overflaten til (i) og/eller (iii) er jevnhøy med den innlemmede komponenten, og at komponenten ikke stikker frem fra disse.

Åpningen har fortrinnsvis en diameter fra 0,5 til 100 mm, mer foretrukket fra 1 til 10 mm, mest foretrukket fra 2 til 8 mm.

Det gis derfor prioritet til komposittelementer, hvis åpning ifølge oppfinnelsen er blitt lukket og åpner seg når trykkforskjellen mellom (ii) og den andre, utadvendende siden til (i) og/eller (iii), dvs. området utenfor komposittelementet, er minst 10 bar, hvor det høyere trykket er tilstede i (ii), og/eller åpner seg når temperaturen er over 250°C, fortrinnsvis over 450°C.

Åpningen er fortrinnsvis en ventil, som særlig foretrukket er festet til (i) og/eller (iii) ved hjelp av en fremgangsmåte som anvender skruegjenger. En på-skrudd komponent av denne typen, vist ved hjelp av eksempel i Figurene 4 og 5, har fortrinnsvis en diameter fra 5 til 150 mm, særlig foretrukket fra 15 til 100 mm.

Figur 1 fremstiller et diagram av de hittil ukjente komposittelementene. (i) og (iii) i figuren er de formålstjenlige metallsjiktene og (ii) er plasten, som fortrinnsvis kleber til både (i) og (iii). Åpningen er indikert med (iv). Figurene 3, 4, 5 og 6 er diagrammer over utførelsesformer av åpningen, for eksempel i form av komponenter som har en åpning og som er innlemmet ved hjelp av en fremgangsmåte som anvender skruegjenger.

Tallene som oppgis i figurene er dimensjoner i mm.

Komposittelementene kan være anordnet i form av et skipselement med dobbel vegg, som vist i Figur 2. Åpningen er indikert med (iv). De to komposittelementene er indikert med (vi) og (vii). Komposittelementene er forbundet med hverandre ved hjelp av kryssavstivere indikert med (viii).

Åpningen kan fortrinnsvis være koplet til den ene enden av et rør (x), som strekker seg inn i (ii), og hvis andre ende befinner seg i en avstand fra 0,5 til 9,5 mm fra overflaten til metallsjiktet, som er i kontakt med (ii), og som ikke har åpningen tilkoplet røret. En anordning av denne typen fremkommer i Figurene 7 og 8. Figuren viser røret, hvis åpne innside er tilkoplet åpningen. Den andre enden av røret strekker seg så langt som den formålstjenlige avstanden fra overflaten tii det andre metallsjiktet. Dette har den fordelen at gass som dannes på én side av komposittelementet, for eksempel gjennom intens oppvarming som et resultat av en brann, fjernes på den siden av komposittelementet som vender bort fra brannen. Dette forhindrer brannen i å antenne gassen.

Det gis derfor preferanse til anvendelsen av åpne eller lukkede ventiler i komposittelementer, som har den følgende sjiktstrukturen:

(i) fra 2 til 20 mm av metall,

(ii) fra 10 til 300 mm av plast,

(iii) og fra 2 til 20 mm av metall

for å redusere en trykkforskjell mellom (ii) og den andre utadvendende siden til (i) og/eller (iii), hvor det høyere trykket er tilstede i (ii), og anvendelsen av åpne eller lukkede ventiler i komposittelementer, som har den følgende sjiktstrukturen:

(i) fra 2 til 20 mm av metall,

(ii) fra 10 til 300 mm av plast,

(iii) og fra 2 til 20 mm av metall,

for å slippe ut gasser fra (ii).

Som beskrevet ovenfor, kan åpningen i figurene være forseglet. Selv om dette ikke fremkommer i detalj på tegningene, kan et fyllmateriale derfor være tilstede i hver åpning, eller åpningen kan være forseglet med en kapsel, som beskrevet innledningsvis.

I tillegg til de ovenfor nevnte fordelene, har de nye komposittelementene utmerkede fasthetsegenskaper.

De nye komposittelementene kan tilvirkes ved å fremstille, mellom (i) og (iii), for eksempel polyisocyanat-polyaddisjonsprodukter (ii), vanligvis polyuretaner, som, om så ønskes, kan ha ureastrukturer og/eller isocyanurstrukturer (iso-cyanurate structures) gjennom å reagere (a) isocyanater med (b) forbindelser som er reagerende med isocyanater, fortrinnsvis i nærvær av fra 1 til 50 volum%, basert på volumet til polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene, av minst én gass (c), og også, om så ønskes, av (d) katalysatorer og/eller (e) hjelpestoffer og/eller additiver, hvor disse fortrinnsvis kleber til (i) og (iii).

Til tross for den foretrukne anvendelsen av (c), kan polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene benevnes kompaktprodukter, ettersom det ikke utvikles noe nettverk av gassfylte celler.

Reaksjonen utføres fortrinnsvis i en lukket støpeform, for eksempel med anvendelse av (i) og (iii) som ytre sjikt, slik at (i) og (iii), når støpeformen er fylt, befinner seg i støpeformen sammen med startkomponentene for å fremstille (ii), og støpeformen forsegles når alle startkomponentene er tilført. Når startkomponentene er blitt reagert for å tilveiebringe (ii), kan komposittelementet avformes. De sedvanlige fremgangsmåtene og materialene kan anvendes til den foretrukne tverrforseglingen av mellomrommet mellom (i) og (iii).

Det foretrekkes å sandblåse de overflatene til (i) og/eller (iii) som (ii) kleber til så snart komposittelementene er fremstilt. Sedvanlige fremgangsmåter kan anvendes til denne sandblåsingen. Den sedvanlige sanden kan, for eksempel, anvendes for å sandblåse overflatene under høyt trykk, for således, for eksempel, å rengjøre overflatene og gjøre dem ru. Hensiktsmessig utrustning til en be-arbeiding av denne typen er kommersielt tilgjengelig.

Denne bearbeidingen av de overflatene til (i) og (iii), som er i kontakt med (ii) så snart (a) er blitt reagert med (b) i nærvær av (c), og også, om så ønskes, (d) og/eller (e), kan tilveiebringe en utpreget forbedret adhesjon av (ii) til (i) og (iii). Sandblåsingen utføres fortrinnsvis umiddelbart forutgående for innføringen av komponentene som anvendes til fremstillingen av (ii) i mellomrommet mellom (i) og (iii).

For å fremstille komposittelementene, for eksempel etter den foretrukne bearbeidingen av overflatene til (i) og (iii), festes disse sjiktene fortrinnsvis i en formålstjenlig innretning, for eksempel parallelt med hverandre. Den valgte avstanden er vanligvis således at mellomrommet mellom (i) og (iii) har en tykkelse fra 10 til 300 mm. (i) og (iii) kan festes for eksempel ved hjelp av avstandsholdere. Det foretrekkes at kantene til det mellomliggende mellomrommet forsegles på en måte som gjør det mulig å fylle mellomrommet mellom (i) og (iii) med (a), (b) og (c), og også, om så ønskes, med (d) og/eller (e), men som forhindrer at disse komponentene lekker ut. Til forseglingen kan de sedvanlige plastfilmene eller metallfilmene og/eller metallplatene anvendes, og disse kan også tjene som avstandsholdere.

De anvendte sjiktene (i) og (iii) kan fortrinnsvis være de sedvanlige metallplatene, så som stålplater, med tykkelsene i henhold til oppfinnelsen.

Når mellomrommet mellom (i) og (iii) fylles, kan (i) og (iii) være vertikale eller horisontale.

Den sedvanlige tilførselsutrustningen, så som høy- eller lavtrykksmaskineri, fortrinnsvis høytrykksmaskineri, kan anvendes for å fylle mellomrommet mellom (i) og (iii), fortrinnsvis kontinuerlig, med (a), (b) og fortrinnsvis (c) og, dersom anvendt, (d) og/eller (e).

Tilførselshastigheten kan varieres basert på det volumet som skal fylles. For å sikre ensartet gjennom herding av (ii), er den valgte tilførselshastigheten og tilførselsesutrustningen således at mellomrommet som skal fylles kan fylles innen-for et tidsrom fra 0,5 til 20 minutter, fortrinnsvis fra 1,5 til 7 minutter, med komponentene til fremstillingen av (ii).

De anvendte sjiktene (i) og (iii) er vanligvis plater, og kan være av de sedvanlige metallene, så som jern, konvensjonelt stål, enhver type edelstål, alu-minium og/eller kopper.

Ved fremstilling av de nye komposittelementene, kan enten (i) eller også (ii) anvendes i belagt form, for eksempel grunnet, eller overflatebelagt på annet vis, og/eller dekket med konvensjonelle plaster, (i) og (iii) anvendes fortrinnsvis uten belegg, og særlig foretrukket, for eksempel, etter rengjøring ved hjelp av sedvanlig sandblåsing.

Forberedelsen av polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene (ii), vanligvis polyuretanprodukter, og, om ønskelig, polyisocyanurprodukter, i særdeleshet polyuretanelastomerer, ved å reagere (a) isocyanater med (b) forbindelser som er reaktive med isocyanater, fortrinnsvis i nærvær av (c) og også, om så ønskes, i nærvær av (d) katalysatorer og/eller (e) hjelpestoffer og/eller additiver, er blitt beskrevet mange ganger. Det foretrekkes å unngå tilsetning av esemidler i startkomponentene til fremstilling av (ii). For i svært vesentlig grad å kunne unngå enhver unkontrollert skummingsprosess, bør startkomponentene (b) og (c) og, dersom anvendt (d) og/eller (e), fortrinnsvis være tørre, hvilket også gjelder for de overflatene til (i) og (iii) som kommer i kontakt med reaksjonskomponentene.

Lokaliseringen av åpningene ifølge oppfinnelsen kan, for eksempel, være i punktene i (i) og (iii), hvorigjennom mellomrommet mellom (i) og (iii) ble fylt for å fremstille (ii). Det kan for eksempel anvendes formålstjenlige borede huller i (i) og/eller (iii) til dette formålet.

Vanninnholdet i reaksjonsblandingen omfattende (a), (b), (c), og om ønskelig (d) og/eller (e), er fortrinnsvis fra 0 til 0,03 vekt%, særlig foretrukket 0 vekt%, basert på reaksjonsblandingens vekt. Det formålstjenlige vanninnholdet, i særdeleshet i komponent (b), kan påvises ved destillasjon, for eksempel. Det er også mulig å tilsette forbindelser i reaksjonsblandingen som binder vann og således forhindrer en eventuell esereaksjon. Forbindelser av denne typen, så som molekylsiler, er velkjente. Silikater og oksazolidiner (oxazolidines) er eksempler på forbindelser som kan anvendes i en hensiktsmessig, fortrinnsvis finfordelt form. Mengdene av disse forbindelsene, fortrinnsvis tilsatt komponent (b), er fra 0,05 til 5 vekt%, særlig foretrukket fra 2 til 4,5 vekt%, basert på reaksjonsblandingens vekt.

Eksempler på utgangsmaterialene (a), (b), (c), (d) og (e) til den nye fremgangsmåten fremkommer nedenfor: Mulige isocyanater (a) er de alifatiske, sykloalifatiske, aralifatiske og/eller aromatiske isocyanatene som er kjent i seg selv (per se), fortrinnsvis diiso-cyanater, som kan ha blitt biuratisert (biuretized) og/eller isocyanurert (iso-cyanuratized) ved hjelp av velkjente prosesser. Enkelteksempler er: alkylen-diisocyanater som har fra 4 til 12 karbonatomer i alkylenradikalen, så som dodekan 1,12-diisocyanat, 2-etyltetrametylen 1,4-diisocyanat, 2-metylpenta-metylen 1,5-diisocyanat, tetrametylen 1,4-diisocyanat, lysinesterdiisocyanat (LDI), heksametylen 1,6-diisocyanat (HDI), sykloheksan 1,3- og/eller 1,4-diisocyanat, heksahydrotolylen 2,4- og 2,6-diisocyanat, og også de samsvarende isomerblandingene, disyklohekylmetan 4,4'-, 2,2'- og 2,4'-diisocyanat, og også de samsvarende isomerblandingene, 1 -isocyanato-3,3,5-trimetyl-5-isocyanatometylsyklo-heksan (IPDI), tolylen 2,4- og/eller 2,6-diisocyanat (TDI), difenylmetan 4,4'-, 2,4'-og/eller 2,2'-diisocyanat (MDI), polyfenylpolymetylenpolyisocyanat og/eller blandinger omfattende minst to av de nevnte isocyanatene. I den nye fremgangsmåten kan det også anvendes di- og/eller polyisocyanater inneholdende ester-grupper, ureagrupper, allofanatgrupper, cyanamidgrupper, uretdiongrupper og/eller uretangrupper. Det anvendes fortrinnsvis 2,4'-, 2,2'- og/eller 4,4'-MDI og/eller polyfenylpolymetylenpolyisocyanater, særlig foretrukket blandinger omfattende polyfenylpolymetylenpolyisocyanater og minst én av MDI-isomerene.

Eksempler på forbindelsene (b) som kan anvendes og som er reagerende med isocyanater, er de hvori gruppen(e) som er reagerende med isocyanatene er hydroksyl, tiol og/eller primært og/eller sekundært amin (amino), for eksempel polyoler valgt fra gruppen bestående av polyeterpolyalkoholer, polyesterpolyalkoholer, polytioeterpolyoler, hydroksyinneholdende polyacetaler og hydroksyl-inneholdende alifatiske polykarbonater, og blandinger fremstilt av minst to av de nevnte polyolene. Disse forbindelsene har vanligvis en funksjonalitet fra 1 til 8, fortrinnsvis fra 1,5 til 6, særlig foretrukket fra 2 til 6, og har fortrinnsvis en molekylvekt fra 400 til 8000. De er kjent for en fagarbeider.

Eksempler på polyeterpolyalkoholer er dem som kan tilveiebringes med anvendelse av kjent teknologi ved å tilsette alkylenoksider, så som tetrahydro-furan, propylen 1,3-oksid, butylen 1,2- eller 2,3-oksid, styrenoksid og fortrinnsvis etenoksid og/eller propylen 1,2-oksid, i konvensjonelle startsubstanser. Eksempler på startsubstanser som kan anvendes, er kjente alifatiske, aralifatiske, sykloalifatiske og/eller aromatiske forbindelser inneholdende minst én, fortrinnsvis 2 til 4, hydroksylgruppe(r) og/eller minst én, fortrinnsvis 2 til 4, aminogruppe(r). Eksempler på forbindelser som kan anvendes som startsubstanser er etandiol, dietenglykol, 1,2- og 1,3-propandiol, 1,4-butandiol, 1,5-pentandiol, 1,6-heksandiol, 1,7-heptandiol, glyserol, trimetylolpropan, neopentylglykol, sukkertyper (sugars), så som sakkarose, pentaerytritol, sorbitol, etendiamin, propandiamin, neopentan-diamin, heksametylendiamin, isoforondiamin, 4,4'-diaminodisykloheksylmetan, 2-(etylamino)etylamin, 3-(metylamino)propylamin, dietentriamin, dipropylentriamin og/eller N,N'-bis(3-aminopropyl)etendiamin.

Alkylenoksidene kan anvendes individuelt eller alternerende etter

hverandre, eller som blandinger. Det foretrekkes å anvende alkylenoksider som gir primære hydroksylgrupper i polyolet. Særlig foretrukket er anvendelsen av polyoler som er blitt alkoksylert (alkoxylated) med etenoksid ved slutten av alkoksyleringen og derfor innehar primære hydroksylgrupper.

Hensiktsmessige polyesterpolyoier kan for eksempel fremstilles fra organiske dikarboksylsyrer som har fra 2 til 12 karbonatomer, fortrinnsvis alifatiske dikarboksylsyrer som har fra 4 til 6 karbonatomer, og polyhydrogenalkoholer, fortrinnsvis dioler, som har fra 2 til 12 karbonatomer, fortrinnsvis fra 2 til 6 karbonatomer. Polyesterpolyolene har fortrinnsvis en funksjonalitet på fra 2 til 4, i særdeleshet fra 2 til 3, og en molekylvekt fra 480 til 3000, fortrinnsvis fra 600 til 2000, i særdeleshet fra 600 til 1500.

De nye komposittelementene fremstilles fortrinnsvis med anvendelse av polyeterpolyalkoholer som bestandeler (b) til reaksjonen med isocyanatene, med fordel de som har en midlere funksjonalitet på fra 1 til 8, fortrinnsvis fra 1,5 til 6 og med en molekylvekt fra 400 til 8000.

Anvendelsen av polyeterpolyalkoholer tilveiebringer betydelige fordeler gjennom polyisocyanat-polyaddisjonsproduktenes forbedrede motstand mot hydrolytisk spaltning, og på grunn av deres lavere viskositet, i hvert tilfelle sammenliknet med polyesterpolyalkoholer. Den forbedrede motstanden mot hydrolyse er i særdeleshet fordelaktig ved anvendelse innen skipsbygging. Den lavere viskositeten til polyeterpolyalkoholene og til reaksjonsblandingen for å fremstille (ii) omfattende polyeterpolyalkoholene, tillater en enklere og raskere fylling av mellomrommet mellom (i) og (iii) med reaksjonsblandingen for å fremstille komposittelementene. Lawiskositetsvæsker tilveiebringer en betydelig fordel innen skipsbygging, ettersom dimensjonene, i særdeleshet for hovedkomponenter, er vesentlige.

Andre formålstjenlige forbindelser som har reaksjonsevne med isocyanater er substanser som har et hydrokarbonskjelett med fra 10 til 40 karbonatomer og fra 2 til 4 grupper med reaksjonsevne med isocyanater. Til oppfinnelsens formål, er et hydrokarbonskjelett et antall karbonatomer som er uten avbrudd og ikke, som er tilfellet for eksempel med etere, avbrutt av oksygenatomer. Substanser av denne typen som kan anvendes, også henvist til nedenfor som (b3), er ricinusolje og derivater av denne, for eksempel.

Andre forbindelser som har reaksjonsevne med isocyanater og som, i tillegg til de ovenfor nevnte forbindelsene med en sedvanlig molekylvekt fra 400 til 8000, kan anvendes, om ønskelig, som kjedeforlengere og/eller tverrbindingsmidler i den nye fremgangsmåten, er dioler og/eller trioler med molekylvekter fra 60 til <400. Ved modifisering av fasthetsegenskaper, så som hardhet, kan det dessuten vise seg å være fordelaktig å tilsette kjedeforlengere, tverrbindingsmidler og, om ønskelig, en blanding av disse. Kjedeforlengerne og/eller tverrbindingsmidlene har fortrinnsvis en molekylvekt fra 60 til 300. Eksempler på mulige forbindelser er alifatiske, sykloalifatiske og/eller aralifatiske dioler som har fra 2 til 14 karbonatomer, fortrinnsvis fra 4 til 10 karbonatomer, for eksempel etenglykol, 1,3-propandiol, 1,10-dekandiol, o-, m- eller p-dihydroksysykloheksan, dietenglykol, di-propylenglykol og fortrinnsvis 1,4-butandiol, 1,6-heksandiol og bis(2-hydroksy-etyl)hydrokinon, trioler, så som 1,2,4- og 1,3,5-trihydroksysykloheksan, glyserol og trimetylolpropan, polyalkylenoksider med lav molekylvekt inneholdende hydroksylgrupper og basert på etenoksid og/eller på propylen 1,2-oksid og på de ovenfor nevnte diolene og/eller triolene som startmolekyler og/eller diaminer, så som, for eksempel, dietyltoluendiamin og/eller 3,5-dimetyltio-2,4-toluendiamin.

Dersom kjedeforlengere, tverrbindingsmidler eller blandinger av disse anvendes for å fremstille polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene, anvendes disse hensiktsmessig i mengder fra 0 til 30 vekt%, fortrinnsvis fra 1 til 30 vekt%, basert på vekten til alle de anvendte (b) forbindelsene som har reaksjonsevne med isocyanater.

Andre forbindelser som kan anvendes som (b) for å optimere herdings-forløpet under fremstillingen av (ii) er alifatiske, aralifatiske, sykloalifatiske og/eller aromatiske karboksylsyrer. Eksempler på karboksylsyrer av denne typen er maur-syre, eddiksyre, ravsyre, oksalsyre, malonsyre, glutarsyre, adipinsyre, sitronsyre, benzosyre, salisylsyre, fenyleddiksyre, ftalsyre, toluensulfosyre, og derivater av de nevnte syrene, isomerer av de nevnte syrene og enhver ønsket blanding av de nevnte syrene. Vektandelen av disse syrene kan være fra 0 til 5 vekt%, fortrinnsvis fra 0,2 til 2 vekt%, basert på den totale vekten til (b).

(b) er fortrinnsvis en blanding som omfatter:

(b1) fra 40 til 99 vekt% polyeterpolyalkohol med en midlere funksjonalitet

fra 1,5 til 2,99 og med en midlere molekylvekt fra 400 til 8000,

(b2) og fra 1 til 60 vekt% polyeterpolyalkohol med en midlere funksjonalitet fra 3 til 5 og med en midlere molekylvekt fra 150 til 8000, hvor alle vektdataene er basert på blandingens totalvekt.

(b) er særlig foretrukket en blanding som omfatter:

(b1) fra 40 til 98 vekt%, fortrinnsvis fra 50 til 80 vekt%, polyeterpolyalkohol med en midlere funksjonalitet fra 1,9 til 3,2, fortrinnsvis fra 2,5 til 3, og med en midlere molekylvekt fra 2500 til 8000,

(b2) fra 1 til 30 vekt%, fortrinnsvis fra 10 til 25 vekt%, polyeterpolyalkohol med en midlere funksjonalitet fra 1,9 til 3,2, fortrinnsvis fra 2,5 til 3, og med en midlere molekylvekt fra 150 til 399,

(b3) og fra 1 til 30 vekt%, fortrinnsvis fra 10 til 25 vekt%, av minst ett alifatisk, sykloalifatisk og/eller aralifatisk diol, som har fra 2 til 14 karbonatomer, fortrinnsvis fra 4 til 10 karbonatomer, hvor alle vektdataene er basert på blandingens totalvekt.

Vektforholdet mellom polyeterpolyalkoholer og polyesterpolyalkoholer i komponent (b) er fortrinnsvis >100, særlig foretrukket >1000, og i særdeleshet anvendes det ingen polyesterpolyalkoholer som (b) for å fremstille (ii).

Anvendelsen av amininnledede polyeterpolyalkoholer kan også forbedre gjennomherdingsytelsen til reaksjonsblandingen for å fremstille (ii). (b) forbindelsene, som de andre komponentene til fremstillingen av (ii), anvendes fortrinnsvis med et svært lavt vanninnhold, for å unngå at det tilveiebringes karbondioksid gjennom en reaksjon av vannet med isocyanatgrupper.

Komponentene (c) som anvendes for å fremstille (ii) kan være velkjente forbindelser, fortrinnsvis gassformige ved 25°C og et trykk på 1 bar, så som luft, karbondioksid, nitrogen, helium og/eller neon. Det foretrekkes å anvende luft. Komponent (c) er fortrinnsvis inert overfor komponent (a), særlig foretrukket overfor komponentene (a) og (b), dvs. at det finnes knapt noen, eller foretrukket ingen, påviselig reaktivitet i gassen overfor (a) eller (b). Anvendelsen av gassen (c) avviker fundamentalt fra anvendelsen av konvensjonelle esemidler til fremstilling av skumpolyuretaner. Mens konvensjonelle esemidler anvendes i flytende form og i løpet av reaksjonen enten fordunster på grunn av varmeutvikling eller også, som i tilfellet med vann, frigir gassformig karbondioksid som et resultat av reaksjonen med isocyanatgruppene, er komponent (c) i foreliggende oppfinnelse fortrinnsvis gassformig før den anvendes.

Krymping av (ii) og enhver resulterende delseparering fra (i) og/eller (iii) unngås i vesentlig grad ved å reagere (a) med (b) i nærvær av (c). Krymping av

plasten (ii), for eksempel av polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene, kan forårsake en viss grad av separering av plasten (ii) fra metallplatene (i) og/eller (iii). En svært full og komplett adhesjon av plasten (ii) til metallplatene (i) og/eller (iii) er imidlertid av særskilt interesse for fasthetsegenskapene til et komposittelement av denne

typen.

Katalysatorene (d) som kan anvendes inkluderer velkjente forbindelser som tydelig akselererer reaksjonen til isocyanatene med forbindelsene som har reaksjonsevne med isocyanater. Det totale katalysatorinnholdet som anvendes er fortrinnsvis fra 0,001 til 15 vekt%, i særdeleshet fra 0,05 til 6 vekt%, basert på vekten til alle de anvendte isocyanatreaktive forbindelsene. Eksempler på forbindelser som kan anvendes er: trietylamin, tributylamin, dimetylbenzylamin, disykloheksylmetylamin, dimetylsykloheksylamin, N,N,N',N'-tetrametyldiamino-dietyleter, bis(dimetylaminopropyl)urea, N-metyl- og/eller N-etylmorfolin, N-syklo-heksylmorfolin, N,N,N',N'-tetrametyletendiamin, N,N,N'N'-tetrametylbutandiamin, N,N,N',N'-tetrametyl-1,6-heksandiamin, pentametyldietentriamin, dimetyldieten-amin (dimethylpiperazine), N-dimetylaminoetylpiperidin, 1,2-dimetylimidazol, 1-azabisyklo[2.2.0]oktan, 1,4-diazabisyklo[2.2.2]oktan (Dabco) og alkanolamin-forbindelser, så som trietanolamin, triisopropanolamin, N-metyl- og N-etyldietanol-amin, dimetylaminoetanol, 2-(N,N-dimetylaminoetoksy)etanol, N,N',N"-tris(dialkyl-aminoalkyl)heksahydrotriaziner, f.eks. N,N',N"-tris(dimetylaminopropyl)-s-heksa-hydrotriazin, jern(ll)klorid, sinkklorid, blyoktoat (lead octoate), og fortrinnsvis tinn-salter, så som tinndioktoat, dietyltinheksoat, dibutyltinndilaurat og/eller dibutyl-dilauryltinnmerkaptid, 2,3-dimetyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidin, tetraalkyl-ammoniumhydroksider, så som tetrametylammoniumhydroksid, alkalimetall-hydroksider, så som natriumhydroksid, alkalimetallalkoholater, så som natrium-metylat og kaliumisopropylat, og/eller alkalimetallsalter fra langkjedede fettsyrer som har fra 10 til 20 karbonatomer og, om ønskelig, sidestilte OH-grupper.

Det har vist seg svært fordelaktig å gjennomføre fremstillingen av (ii) i nærvær av (d) for å akselerere reaksjonen.

Om ønskelig, kan additiver og/eller hjelpestoffer (e) innlemmes i reaksjonsblandingen til fremstillingen av polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene (ii). Eksempler som kan nevnes er overflateaktive substanser, fyllmaterialer, farge-stoffer, pigmenter, flammehemmende midler, midler for å beskytte mot hydrolyse, og substanser med sopp- eller bakteriestatisk virkning, og de ovenfor nevnte molekylsilene, og skumstabilisatorer.

Eksempler på mulige overflateaktive substanser er de forbindelsene som tjener til å fremme homogeniseringen av utgangsmaterialene og som også, der hvor så er formålstjenlig, er anvendelige til å regulere plastenes cellestruktur. Eksempler som kan nevnes er emulgeringsmidler, så som natriumsalter fra ricinusoljesulfater eller fra fettsyrer, og også salter fra fettsyrer med aminer, f.eks. dietylammoniumoleat, dietanolammoniumstearat, dietanolammoniumricinoleat, og salter fra sulfonsyrer, f.eks. alkalimetallet eller ammoniumsaltene fra dodecyl-benzen- eller dinaftylmetandisulfonsyre og ricinolsyre. De overflateaktive sub-stansene anvendes vanligvis i mengder fra 0,01 til 5 vekt%, basert på 100 vekt% av de samlede anvendte (b) forbindelsene som har reaksjonsevne med isocyanater.

Eksempler på formålstjenlige flammehemmende midler er trikresylfosfat, tris(2-kloretyl)fosfat, tris(2-klorpropyl)fosfat, tris(1,3-diklorpropyl)fosfat, tris(2,3-dibrompropyl)fosfat, tetrakis(2-kloretyl)etendifosfat, dimetylmetanfosfonat, dietyl-dietanolaminometylfosfonat og også kommersielt tilgjengelige halogenholdige flammehemmende polyoler. Forbindelsene som kan anvendes for å tilveiebringe flammehemming i polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene er, i tillegg til de ovenfor nevnte halogensubstituerte fosfatene, uorganiske eller organiske flammehemmende midler så som rød fosfor, aluminahydrat, antimontrioksid, arsenoksid, ammoniumpolyfosfat og kalsiumsulfat, skumbar (expandable) grafitt eller derivater av cyanursyre, f.eks. melamin, eller blandinger av minst to flammehemmende midler, f.eks. ammoniumpolyfosfater og melamin, og også, om så ønskes, mais-stivelse eller ammoniumpolyfosfat, eller melamin og skumbar grafitt og/eller, om så ønskes, aromatiske polyestere. Generelt sett har det vist seg nyttig å anvende fra 5 til 50 vekt%, fortrinnsvis fra 5 til 25 vekt%, av de nevnte flammehemmende midlene, basert på vekten til alle de anvendte isocyanatreagerende forbindelsene.

Til foreliggende oppfinnelses formål, er fyllmaterialer, i særdeleshet for-sterkningsfyllmaterialer, forsterkningsmidler, vektøkningsmidler, midler for å forbedre slitasjeytelsen i malinger, belegningsmidler, osv., og de sedvanlige organiske og uorganiske fyllmaterialene som er kjent på grunn av iboende verdi (per se). Særskilte eksempler som kan nevnes er: uorganiske fyllmaterialer, så som silikatmineraler, for eksempel fyllosilikater, så som antigoritt (antigorite), serpentin, hornblender, amfiboler, krysotil (chrysotile) og talkum, metalloksider, så som kaolin, aluminaer, titanoksider, metallsalter, så som kritt, barytt og uorganiske pigmenter, så som kadmiumsulfid og sinksulfid, og også glass. Det gis preferanse til anvendelse av kaolin (porselensjord), aluminiumsilikat og kopresipitater av bariumsulfat og aluminiumsilikat, og også til naturlige og syntetiske fiberdannende mineraler, så som wollastonitt og korte metall- og glassfibre. Eksempler på mulige organiske fyllmaterialer er: karbon, melamin, kolofonium, syklopentadienyl-harpikser og podede polymerer, og også cellulosefibre, polyamidfibre, polyakryl-nitrilfibre, polyuretanfibre, og polyesterfibre basert på aromatiske og/eller på alifatiske dikarboksylestere, og i særdeleshet karbonfibre. De uorganiske og organiske fyllmaterialene kan anvendes individuelt eller som blandinger.

Hjelpestoffene (e) og/eller additivene som anvendes til å fremstille (ii) omfatter fortrinnsvis fra 10 til 70 vekt% fyllmaterialer, basert på vekten til (ii). De anvendte fyllmaterialene omfatter fortrinnsvis talkum, kaolin, kalsiumkarbonat, barytt, glassfibre og/eller mikroperler av glass. Den størrelsen som velges til partiklene i fyllmaterialene er fortrinnsvis således at den ikke hindrer tilførselen av komponentene i mellomrommet mellom (i) og (iii) ved fremstillingen av (ii). Fyllmaterialene har særlig foretrukket partikkelstørrelser på <0,5 mm.

Det foretrekkes at fyllmaterialene anvendes i en blanding med den flere-verdige alkoholkomponenten (polyol component) i reaksjonen for å fremstille polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene.

Fyllmaterialene kan anvendes for å redusere varmeutvidelseskoeffisienten til polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene, som for eksempel er høyere enn den til stål, og således tilpasse denne koeffisienten til den til stålet. Dette er særlig fordelaktig for å tilveiebringe en varig sterk bindkraft (bond) mellom sjiktene (i), (ii) og (iii), ettersom det resulterer i lavere strekkspenninger (stresses) mellom sjiktene når de utsettes for varmebelastning.

Vekten til (ii) tilsvarer, som begrepsbestemmelse, vekten til komponentene (a), (b) og (c), og, om så ønskes, (d) og/eller (e), som anvendes for å fremstille (ii).

Det foretrekkes at sedvanlige kommersielt tilgjengelige skumstabiliserende midler, som er velkjente for en fagperson, anvendes som (e) for å fremstille (ii), for eksempel velkjente blokk-kopolymerer av polysiloksanpolyoksyalkylen, f.eks. Tegostab 2219 fra Goldschmidt. Ved fremstillingen av (ii) utgjør andelen av disse skumstabiliserende midlene fortrinnsvis fra 0,001 til 10 vekt%, særlig foretrukket fra 0,01 til 10 vekt%, og mest foretrukket fra 0,01 til 2 vekt%, basert på vekten til komponentene (b), (e) og, dersom anvendt, (d) som anvendes til å fremstille (ii). Anvendelsen av disse skumstabiliserende midlene stabiliserer den foretrukne komponenten (c) i reaksjonsblandingen for å fremstille (ii).

Til reaksjonen med (a), dvs. for å fremstille (ii), anvendes særlig foretrukket en blanding som omfatter: (b1) fra 40 til 98 vekt%, fortrinnsvis fra 50 til 80 vekt%, polyeterpolyalkohol med en midlere funksjonalitet fra 1,9 til 3,2, fortrinnsvis fra 2,5 til 3, og med en midlere molekylvekt fra 2500 til 8000,

(b2) fra 1 til 30 vekt%, fortrinnsvis fra 10 til 25 vekt%, polyeterpolyalkohol med en midlere funksjonalitet fra 1,9 til 3,2, fortrinnsvis fra 2,5 til 3 og med en midlere molekylvekt fra 150 til 399,

(b3) og fra 1 til 30 vekt%, fortrinnsvis fra 10 til 25 vekt%, av minst én alifatisk, sykloalifatisk og/eller aralifatisk diol, som har fra 2 til 14

karbonatomer, fortrinnsvis fra 4 til 10 karbonatomer,

hvor alle vektdataene for (b1), (b2) og (b3) er basert på den totale vekten til komponentene (b1), (b2) og (b3),

(e1) fra 0,001 til 10 vekt%, basert på blandingens totalvekt, av skumstabiliserende midler,

og også

(e2) fra 0,05 til 5 vekt%, basert på blandingens totalvekt, av molekylsiler.

For å fremstille polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene ifølge oppfinnelsen, er de reagerte mengdene av isocyanatene og av forbindelsene som har reaksjonsevne med isocyanater fortrinnsvis således, at ekvivalentgraden (ratio of equivalents) av NCO grupper i isocyanatene i forhold til det totale antallet reagerende hydrogenatomer i forbindelsene som har reaksjonsevne med isocyanater, er fra 0,85 til 1,25:1, fortrinnsvis fra 0,95 til 1,15:1, og i særdeleshet fra 1 til 1,05:1. Dersom (ii) inneholder minst noen isocyanurgrupper, er det anvendte forholdet mellom NCO grupper og det totale antallet reagerende hydrogenatomer vanligvis fra 1,5 til 60:1, fortrinnsvis fra 1,5 til 8:1.

Polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene fremstilles vanligvis med anvendelse av enkeltskuddsprosessen eller med anvendelse av prepolymer-prosessen, for eksempel ved hjelp av høytrykks- eller lavtrykks-teknologi.

Det har vist seg særlig fordelaktig å kjøre en tokomponent-prosess og å sammenstille forbindelsene (b), som har reaksjonsevne med isocyanat, katalysatorene (d), dersom anvendt, og/eller hjelpestoffene og/eller additivene (e) i komponent (A), og fortrinnsvis å blande disse intensivt med hverandre, og å anvende isocyanatene (a) som komponent (B).

De foretrukne komponentene (c) kan tilføres i reaksjonsblandingen omfattende (a), (b) og, dersom anvendt, (d) og/eller (e), og/eller i de individuelle komponentene beskrevet oven ovenfor (a) og (b), eller i (A) og/eller (B). Bestandelen som (c) blandes med er vanligvis flytende. Bestanddelene blandes fortrinnsvis inn i komponent (b).

Blandingen av den formålstjenlige komponenten med (c) kan finne sted ved hjelp av velkjente fremgangsmåter, (c) kan, for eksempel, tilføres den formålstjenlige komponenten ved hjelp av velkjent tilførselsutrustning, så som luft-tilførselsutrustning, fortrinnsvis under trykk, for eksempel fra en trykktank eller komprimert med en kompressor, f.eks. ved hjelp av en dyse. Det foretas fortrinnsvis en vesentlig og grundig blanding av de samsvarende komponentene med (c), og størrelsen på boblene til den gassformige (c) i den vanligvis flytende komponenten er derfor fortrinnsvis fra 0,0001 til 10 mm, særlig foretrukket fra 0,001 til 1 mm.

Innholdet av (c) i reaksjonsblandingen for å fremstille (ii) kan bestemmes ved hjelp av tettheten til reaksjonsblandingen med anvendelse av velkjente måleinnretninger i returledningen til høytrykksmaskineriet. Innholdet av (c) i reaksjonsblandingen kan fortrinnsvis reguleres automatisk på grunnlag av denne tettheten, ved hjelp av en kontrollenhet. Selv ved svært lave omløpsmengder (circulation rates), kan komponentens tetthet bestemmes on-line og reguleres i løpet av sedvanlig omløp av materialet inni maskineriet.

Sandwich-elementet kan, for eksempel, fremstilles ved å forsegle, bortsett fra et innløp og et utløp for startkomponentene, mellomrommet som skal fylles mellom (i) og (iii) med startkomponentene for å fremstille (ii), og fylle startkomponentene (a), (b), (c) og, om så ønskes (d) og/eller (e), fortrinnsvis blandet, inn i mellomrommet mellom (i) og (iii), via innløpet, fortrinnsvis med anvendelse av konvensjonelt høytrykksmaskineri.

Startkomponentene blandes vanligvis ved fra 0 til 100°C, fortrinnsvis fra 20 til 60°C, og, som allerede beskrevet, føres inn i mellomrommet mellom (i) og (iii). De kan blandes mekanisk med anvendelse av en rører eller en blandeskrue, men fortrinnsvis ved hjelp av motstrømsmetoden som er vanlig i høytrykksmaskineri, hvori en stråle av komponent A og en stråle av komponent B, begge ved høyt trykk, støter mot hverandre i blandehodet og blandes. Strålen av én eller annen komponent kan også ha blitt delt. Reaksjonstemperaturen, dvs. temperaturen hvorved reaksjonen finner sted, er vanligvis >20°C, fortrinnsvis fra 50 til 150°C.

Polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene (ii) til komposittelementet fremstilt ifølge oppfinnelsen, har fortrinnsvis en elastisitetsmodul på >275 MPa i området fra -45 til +50° (i overensstemmelse med DIN 53457), adhesjon til (i) og (iii) på

>4 MPa (i overensstemmelse med DIN 53530), forlengelse på >30% i området fra -45 til +50°C (i overensstemmelse med DIN 53504), strekkfasthet på >20 MPa (i overensstemmelse med DIN 53504) og trykkfasthet på >20 MPa (i overensstemmelse med DIN 53421).

De nye komposittelementene, som kan fremstilles ved hjelp av den nye fremgangsmåten, har de følgende fordelene i forhold til kjente konstruksjoner: • Åpningen ifølge oppfinnelsen medfører en utpreget forbedring av ytelsen til komposittelementet ved høye trykkforskjeller og/eller ved høye temperaturerer. • Krymping av (ii) og den ledsagende svekkelsen av adhesjonen av (ii) til (i) og (iii) kan unngås ved hjelp av den foretrukne anvendelsen av (c). • Avstivere og lignende forsterkningselementer er nesten fullstendig overflødig. Dette medfører en betydelig reduksjon av produksjons-kostnadene, gjennom materialbesparelse og gjennom en betydelig enklere korrosjonsbeskyttelse. • Ved anvendelser innen skipsbygging, tilveiebringer den lavere vekten høyere tonnasje og/eller lavere brennstofforbruk. • Vedlikehold, for eksempel i forbindelse med korrosjonsbeskyttelse, forenkles i betydelig grad. Dette medfører lengere vedlikeholds-intervaller. • Sandwich-strukturen med polyisocyanat-polyaddisjonsproduktet, for eksempel med polyuretanelastomeren, tilveiebringer bedre energi-absorpsjon og derfor lavere sprekkpropagering. Kjente stålkonstruk-sjoner er disponert for sprekkdannelse som følge av perforering, når de påføres ytterligere belastning, dvs. at lekkasjen brer seg til et stort område i skroget. Dette minimerer risikoen for skade i tilfelle en ulykke eller under eksepsjonelle påkjenninger. Denne forbedrede sikkerhets-standarden er særlig fordelaktig for tankskip. • Krymping kan reduseres og adhesjonen av (ii) til (i) og (iii) tydelig forbedres med anvendelsen av (c) ifølge oppfinnelsen til fremstillingen av (ii). • De foretrukne polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene, som er basert på polyeterpolyalkoholer, har større motstand mot hydrolytisk spaltining enn produkter basert på polyesterpolyalkoholer. Dette tilveiebringer betydelige fordeler, i særdelehet ved anvendelse av komposittelementene innen skipsbygging. • Den foretrukne reaksjonsblandingen omfattende polyeterpolyalkoholene for å fremstille (ii) har en markert lavere viskositet enn reaksjons-blandinger basert på polyesterpolyalkoholer. Dette muliggjør en raskere og enklere produksjon av komposittelementene. • Det foretrukne innholdet av fyllmaterialer i de foretrukne polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene reduserer varmeutvidelseskoeffisienten til (ii), og bringer den således nærmere koeffisientene til (i) og (iii). Strekkspenningene mellom (i), (ii) og (iii) som oppstår som et resultat av varmebelastninger, i særdeleshet forårsaket av den omgivende

temperaturen, for eksempel forårsaket, som i tilfellet med skrogene til skip, av variasjoner i vanntemperaturene, kan reduseres i henhold til oppfinnelsen. Dette tilveiebrakte en vedvarende forbedring av adhesjonen av (ii) til (i) og (iii).

Adhesjonen av (ii) til (i) og (iii) kunne tydelig forbedres ved hjelp av den foretrukne sandblåsingen av overflatene til (i) og (iii). Som et resultat av den forbedrede adhesjonen, kunne de tilveiebrakte hovedkomponentene besitte bedre stabilitet og bestandighet mot varige påkjenninger.

Komposittelementene som kan tilveiebringes ifølge oppfinnelsen anvendes derfor hovedsakelig der hvor det foreligger et behov for konstruksjonselementer som motstår betydelige krefter, for eksempel som konstruksjonselementer innen skipsbygging, f.eks. i skrog, eksempelvis doble skrog med en utvendig og en innvendig vegg, og overdekninger til lasterom, eller innen byggearbeider, for eksempel broer, eller som hovedkomponenter til konstruksjon av bygninger, i særdeleshet til bygninger med flere etasjer.

Komposittelementene ifølge oppfinnelsen skal ikke forveksles med tradisjonelle sandwich-elementer, som inneholder et fast (rigid) polyuretanskum og/eller et fast polyisocyanurskum som kjerne og som vanligvis anvendes til varmeisolering. Den forholdsmessig lave mekaniske bæreevnen til disse kjente sandwich-elementene ville gjøre dem uegnet innen de nevnte anvendelses-sektorene.

Claims

1. Et kompositteiement, karakterisert ved a t det har følgende sjiktstruktur: (i) fra 2 til 20 mm av metall, (ii) fra 10 til 300 mm av polyisocyanat-polyaddisjonsprodukter, og (iii) fra 2 til 20 mm av metall, hvor (i) og/eller (iii) har en åpning som kan, om så ønskes, være forseglbar.

2. Kompositteiement ifølge krav 1, karakterisert ved a t åpningen deri har en diameter fra 0,5 til 100 mm.

3. Kompositteiement ifølge krav 1, karakterisert ved at åpningen deri er blitt lukket og åpnes når trykkforskjellen mellom (ii) og den andre, utadvendende siden til (i) og/eller (iii) er minst 10 bar, hvor det høyere trykket er tilstede i (ii).

4. Kompositteiement ifølge krav 1, karakterisert ved at komposittelementets åpning ifølge oppfinnelsen er blitt lukket og åpnes når temperaturen overstiger 250°C.

5. Kompositteiement ifølge krav 1, karakterisert ved at åpningen deri er en ventil.

6. Kompositteiement ifølge krav 1, karakterisert ved at ventilen deri er blitt tilkoplet ved hjelp av en fremgangsmåte hvor det anvendes skruegjenger til (i) og/eller (iii).

7. Kompositteiement ifølge krav 1, karakterisert ved at åpningen deri er blitt tilkoplet den ene enden av et rør som er forlenget inn i (ii), og hvis andre ende befinner seg i en avstand fra 0,5 til 9,5 mm fra overflaten, i kontakt med (ii), til metallsjiktet, som ikke har åpningen tilkoplet røret.

8. Anvendelse av åpne eller lukkede ventiler i komposittelementer, som har den følgende sjiktstrukturen: (i) fra 2 til 20 mm av metall, (ii) fra 10 til 300 mm av polyisocyanat-polyaddisjonsprodukter og , (iii) fra 2 til 20 mm av metall, for å redusere en trykkforskjell mellom (ii) og den andre utadvendende siden av (i) og/eller (iii), hvor det høyere trykket er tilstede i (ii).

9. Anvendelse av åpne eller lukkede ventiler i komposittelementer, som har den følgende sjiktstrukturen: (i) fra 2 til 20 mm av metall, (ii) fra 10 til 300 mm av polyisocyanat-polyaddisjonsprodukter, og (iii) fra 2 til 20 mm av metall, for å dissipere gasser fra (ii).

10. Et skip eller en bro, karakterisert ved at disse inneholder komposittelementer ifølge ethvert av kravene 1 til 6.