NO336168B1 - Komposittstrukturer, anvendelse og fremgangsmåte for fremstilling av disse - Google Patents

Komposittstrukturer, anvendelse og fremgangsmåte for fremstilling av disse Download PDF

Info

Publication number
NO336168B1
NO336168B1 NO20030783A NO20030783A NO336168B1 NO 336168 B1 NO336168 B1 NO 336168B1 NO 20030783 A NO20030783 A NO 20030783A NO 20030783 A NO20030783 A NO 20030783A NO 336168 B1 NO336168 B1 NO 336168B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
iii
isocyanate
weight
polyisocyanate
reaction
Prior art date
Application number
NO20030783A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20030783L (no
NO20030783D0 (no
Inventor
Georg Knoblauch
Heinz Forster
Jürgen Mertes
Matthias Hefner
Peter Reinerth
Thomas Sandbank
Edmund Stadler
Original Assignee
Basf Se
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basf Se filed Critical Basf Se
Publication of NO20030783L publication Critical patent/NO20030783L/no
Publication of NO20030783D0 publication Critical patent/NO20030783D0/no
Publication of NO336168B1 publication Critical patent/NO336168B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63CLAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/34Diving chambers with mechanical link, e.g. cable, to a base
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/667Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0025Foam properties rigid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0041Foam properties having specified density
    • C08G2110/0066≥ 150kg/m3
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967Absolute thicknesses specified
    • Y10T428/24975No layer or component greater than 5 mils thick
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y10T428/31605Next to free metal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678Of metal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678Of metal
    • Y10T428/31692Next to addition polymer from unsaturated monomers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Denne oppfinnelse angår komposittstrukturer som oppviser følgende lagdelte strukturer: (i) fra 2 til 20 mm, fortrinnsvis fra 5 til 20 mm og mer foretrukket fra 5 til 20 mm metall, (ii) fra 10 til 100 mm polyisocyanat-polyaddisjonsprodukter, vanligvis polyuretaner, som eventuelt oppviser en urea- og/eller isocyanatstruktur og med en densitet på fra 350 til 1050 kg/m<3>, fortrinnsvis fra 500 til 1050 kg/m<3>og mer foretrukket fra 800 til 950 kg/m<3>, tilveiebrakt ved omdannelse av (a) isocyanater med (b) isocyanatreaktive forbindelser i nærvær av (f) ekspansjonsmidler, (iii) fra 2 til 20 mm, fortrinnsvis fra 5 til 20 mm og mer foretrukket fra 5 til 10 mm metall.
Oppfinnelsen angår videre fremgangsmåter for fremstilling av disse komposittstrukturene og anvendelse derav.
Ved bygging av skip, f.eks. skrog og dekkplater for lasterom, eller broer, tak eller høyhus, er det nødvendig å anvende konstruksjonselementer som er i stand til å tåle betydelige belastninger som skyldes ytre krefter. For å tilfredsstille disse kravene består slike konstruksjonselementer vanligvis av metallplater eller metall-bærebjelker forsterket ved anvendelse av formålstjenlig geometri eller egnede støttebjelke-elementer. Skrog for tankskip består, på grunn av strengere sikker-hetsstandarder, av et indre skrog og et ytre skrog, hvorav hvert skrog omfatter 15 mm tykke stålplater sammenkoblet ved hjelp av 2 m lange stålavstivere. Ettersom disse stålplatene eksponeres for betydelige påkjenninger, så er både den ytre og den indre stålkledning avstivet med forsterkningselementer som er sveiset på samme. Ulempene med disse klassiske konstruksjonselementene er den store mengden av stål som kreves og den tidkrevende og arbeidskrevende byggepro-sessen som de medfører. I tillegg har slike konstruksjonselementer en betydelig vekt, noe som senker skipenes tonnasje og øker forbruket av brennstoff. Videre krever slike klassiske konstruksjonselementer basert på stål intensivt vedlikehold, ettersom de ytre overflatene derav og overflatene av ståldelene mellom det ytre og det indre skall regelmessig må beskyttes mot rust.
Et kjent substitutt for slike stålkonstruksjoner er SPS- (sandwich-platesy-stem) elementer, bestående av en kompositt av metall- og plastmateriale. Fastklebingen av plastmaterialet til de to metallsjiktene resulterer i komposittstrukturer som oppviser usedvanlige fordeler i forhold til kjente stålkonstruksjoner. Slike SPS-elementer er beskrevet i dokumentene DE-A 19 825 083, DE-A 19 825 085, DE-A 19 825 084, DE-A 19 825 087 og DE-A 19 835 727. Forbedringspotensialet når det gjelder fremstillingen av disse komposittstrukturene består spesielt i å kontrollere reaksjonsvarmen som produseres under fremstilling av plastmaterialet mellom metallsjiktene og spesielt å kontrollere den dermed forbundne ekspansjon og påfølgende krymping under og etter avkjøling. Dette bør ikke ha merkbar ugunstig innvirkning på fastklebingen av plastmaterialet til metallsjiktene eller på materialegenskapene.
WO0059718 A1 beskriver komposittelementer som inneholder polyisocyanat-polyaddisjonsprodukter uten tilsats av ekspansjonsmidler.
Foreliggende oppfinnelse har altså som formål å tilveiebringe nye komposittstrukturer som oppviser svært god adhesjon av (ii) til (i) og (iii) både under fremstilling av plastmaterialet og spesielt etter avkjøling og den dermed forbundne krymping av (iii). De resulterende komposittstrukturene må være i stand til å tåle tunge belastninger som skyldes påvirkning av ytre krefter og må være formålstjen-lige eksempelvis for bygging av skip, broer og høyhus. Konstruksjonselementene som skal tilveiebringes, også angitt som komposittstrukturer, bør tjene som et substitutt for kjente stålkonstruksjoner og bør spesielt oppvise fordeler når det gjelder vekt, fremgangsmåte for fremstilling og den grad av vedlikehold som er nødvendig.
Dette formålet oppnås i foreliggende oppfinnelse ved hjelp av førnevnte komposittstrukturer.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en komposittstruktur som oppviser følgende lagdelte struktur:
(i) fra 2 til 20 mm metall,
(ii) fra 10 til 100 mm av et polyisocyanat-polyaddisjonsprodukt med en densitet på fra 350 til 1050 kg/m<3>og tilveiebrakt ved reaksjon av (a) et isocyanat med (b) en isocyanatreaktiv forbindelse, i nærvær av (f) et ekspansjonsmiddel som er vann og/eller karbamat,
(iii) fra 2 til 20 mm metall.
Videre tilveiebringes en komposittstruktur som oppviser følgende lagdelte struktur:
(i) fra 2 til 20 mm metall,
(ii) fra 10 til 100 mm polyisocyanat-polyaddisjonsprodukter med en densitet på
fra 350 til 1050 kg/m<3>, fortrinnsvis fra 500 til 1050 kg/m3 og mer foretrukket
fra 800 til 950 kg/m<3>, tilveiebrakt ved omdannelse av (a) et isocyanat med (b) en isocyanatreaktiv forbindelse i nærvær av (f) et ekspansjonsmiddel som er vann og/eller karbamat, fra 1 til 50 volum%, basert på volumet av polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene, av minst én gass (c) og eventuelt
(d) katalysatorer og/eller (e) et hjelpemiddel og/eller additiv,
(iii) fra 2 til 20 mm metall.
I et annet aspekt av oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte for fremstilling av en komposittstruktur i henhold til oppfinnelsen, der det mellom (i) og (iii) fremstilles et polyisocyanat-polyaddisjonsprodukt (ii) ved reaksjon av (a) et isocyanat med (b) en isocyanatreaktiv forbindelse, i nærvær av et ekspansjonsmiddel (f) som er vann og/eller karbamat, hvis produkt (ii) fester seg til (i) og (iii).
Spesielt foretrekkes en komposittstruktur som er kjennetegnet ved at den (ii) oppviser en elastisitetsmodul på >275 MPa over et temperaturområde på fra -45 til +50 °C, en adhesjon til (i) og (iii) på >4 MPa, en forlengelse på >30% over et temperaturområde på fra -45 til +50°C, en strekkfasthet på >20 MPa og en trykkfasthet på >20 MPa.
Et viktig trekk ved oppfinnelsen er det faktum at polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene (ii) fremstilling i nærvær av ekspanderingsmidler (f), og oppviser den densiteten som oppfinnelsen fastsetter.
Ekspanderingsmidlene som konvensjonelt anvendes i polyuretankjemien er f.eks. fysikalske og/eller kjemiske ekspanderingsmidler. Slike fysikalske ekspanderingsmidler oppviser generelt et kokepunkt under et trykk på 1 bar som er høyere enn (dvs. ved temperaturer over) -50°C. Eksempler på fysikalske ekspanderingsmidler er f.eks. FCHC, HFCHC, HFHC, alifatiske hydrokarboner, alicykliske hydrokarboner, hvor hvert inneholder f.eks. fra 4 til 6 karboner, eller blandinger av disse materialene, f.eks. triklorfluormetan (kokepunkt 24°C), klordifluormetan (kokepunkt -40°C), diklorfluoretan (kokepunkt 32°C), klordifluoretan (kokepunkt-9,2°C), diklortrifluoretan (kokepunkt 27,1°C), tetrafluoretan (kokepunkt -26,5°C), heksafluorbutan (kokepunkt 24,6°C), isopentan (kokepunkt 28°C), n-pentan (kokepunkt 36°C) og cyklopentan (kokepunkt 49°C).
Kjemiske ekspanderingsmidler, dvs. ekspanderingsmidler som danner gassholdige produkter når de reageres med eksempelvis isocyanatgrupper, er f.eks. vann, forbindelser som inneholder hydratvann, karboksylsyrer, tert- alkoholer, f.eks. karbamatene beskrevet i dokument EP-A 1 000 955, spesielt på side 2, linjer fra 5 til 31 og også side 3, linjer fra 21 til 42, karbonater, f.eks. ammoniumkarbonat og/eller ammoniumhydrogenkarbonat og/eller guanidinkar-bamat.
I foreliggende oppfinnelse er de kjemiske ekspanderingsmidlene (f) som anvendes vann og/eller karbamat(er).
Ekspanderingsmidlene (f) anvendes fortrinnsvis i en mengde som er til-strekkelig til å gi den densiteten (ii) som kreves av oppfinnelsen. Denne kan bestemmes ved hjelp av enkle rutineforsøk som er vanlig kjent av fagpersonen på området. Spesielt foretrukket er anvendelse av ekspanderingsmidlene (f) i en mengde fra 0,05 til 10 vekt%, spesielt fra 0,1 til 5 vekt%, i hvert tilfelle beregnet på den samlede vekten av polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene.
Komposittstrukturene i henhold til oppfinnelsen oppviser ikke bare utmer-kede mekaniske egenskaper, men har også spesielt den fordelen at det kan fremstilles komposittstrukturer med svært store dimensjoner. Slike komposittstrukturer som kan tilveiebringes ved syntetisering av et plastmateriale (ii) mellom to metallplater (i) og (iii) har til nå bare vært tilgjengelige i begrenset grad på grunn av krympingen av plastmaterialet (ii) som forekommer under og etter syn-tesereaksjonen. På grunn av krympingen av plastmaterialet (ii), f.eks. polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene, så skjer det en delvis løsrivelse av plastmaterialet (ii) fra metallplatene (i) og/eller (iii). Svært god fastklebing av plastmaterialene (ii) til metallplatene (i) og/eller (iii) over hele området derav er imidlertid spesielt viktig for de mekaniske egenskapene for et slikt komposittelement.
Komponentene (c) som anvendes for fremstilling av (ii) kan være velkjente forbindelser med et kokepunkt under et trykk på 1 bar som er lavere enn (dvs. ved temperaturer lavere enn) -50°C, f.eks. luft, karbondioksid, nitrogen, helium og/eller neon. Fortrinnsvis anvendes luft. Komponent (c) er fortrinnsvis inerttil komponent (a) og mer foretrukket til komponenter (a) og (b), dvs. at reaktiviteten for gassen med (a) og (b) er knapt påvisbar eller forekommer fortrinnsvis ikke i det hele tatt. Anvendelse av gass (c) skiller seg fundamentalt fra anvendelse av konvensjonelle ekspanderingsmidler for fremstilling av ekspanderte polyuretaner. Mens konvensjonelle ekspanderingsmidler (f) anvendes i væskeform (eller når det gjelder gassformige fysikalske ekspanderingsmidler, viser lav partiell løselighet i polyalkoholkomponenten) og under reaksjonen enten fordamper på grunn av tem-peraturoppbyggingen, eller, når det gjelder vann, genererer gassformig karbon dioksid som et resultat av reaksjonen med isocyanatgrupper som et resultat av reaksjonen med isocyanatgrupper, så anvendes komponenten (c) fortrinnsvis i foreliggende oppfinnelse i form av en gass, f.eks. en aerosol som er nærværende i polyalkoholkomponenten.
Komponenten (e) som anvendes for fremstilling av (ii) er fortrinnsvis en konvensjonell skumstabilisator, kommersielt tilgjengelig og velkjent for fagpersonen på området, f.eks. en konvensjonell polysiloksan-polyoksyalkyleneblokk-ko-polymer, f.eks. Tegostab 2219 som selges av Goldschmidt. Innholdet av disse skumstabilisatorene under fremstilling av (ii) er fortrinnsvis fra 0,001 til 10 vekt% og mer foretrukket fra 0,01 til 10 vekt% og spesielt fra 0,01 til 2 vekt%, basert på vekten av komponentene (b), (e) og eventuelt (d) som anvendes for fremstilling av (ii) . Anvendelse av disse skumstabilisatorene gjør at komponent (c) i reaksjonsblandingen for fremstilling av (ii) stabiliseres.
Syntese av komposittstrukturene i henhold til oppfinnelsen kan gjennom-føres ved å danne, mellom (i) og (iii), polyisocyanat-polyaddisjonsprodukter (ii), vanligvis polyuretaner, som eventuelt kan oppvise urea- og/eller isocyanatstruk-turer, ved reaksjon av (a) isocyanater med (b) isocyanatreaktive forbindelser i nærvær av ekspanderingsmidler (f) og fortrinnsvis fra 1 til 50 volum%, basert på volumet av polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene, av minst én gass (c) og også, svært foretrukket, katalysatorer (d) og/eller hjelpemidler (e) og/eller additiver (e), hvis polyaddisjonsprodukter kleber til (i) og (iii).
Reaksjonen gjennomføres fortrinnsvis i en lukket form, dvs. (i) og (iii) er lokalisert i en form mens utgangskomponentene for fremstilling av (ii) innføres, og denne formen forsegles når innføringen av utgangskomponentene er ferdig. Etter reaksjon av utgangskomponentene som anvendes for fremstilling av (ii), så kan komposittstrukturen tas ut av formen.
Overflatene av (i) og/eller (iii) som (ii) kleber til etter fremstilling av komposittstrukturene kan fortrinnsvis blåses med sand eller stålkuler. Denne sandblå-singen kan finne sted ved hjelp av vanlige metoder. Overflatene kan f.eks. blåses under høyt trykk med konvensjonell sand og således f.eks. gjøres rene eller rue. Egnede apparater for slik behandling er kommersielt tilgjengelige.
Denne behandlingen av overflatene av (i) og (iii), som er i kontakt med (ii) etter reaksjon med (a) og (b), fører til en tydelig forbedret klebing av (ii) til (i) og (iii) . Sandblåsing gjennomføres fortrinnsvis umiddelbart før innføring av komponentene for fremstilling av (ii) inn i området mellom (i) og (iii). Overflatene av (i) og (iii), som (ii) som klebe seg til, er fortrinnsvis frie fra uorganiske og/eller organiske substanser som kan redusere fastklebingen, f.eks. olje og grease eller substanser som vanligvis angis som slippmidler.
Etter denne foretrukne behandlingen av overflatene av (i) og (iii) fikseres disse lagene fortrinnsvis i et formålstjenlig forhold til hverandre, f.eks. slik at de er parallelle med hverandre. Dette arrangementet er vanligvis slik at (i) og (iii) anord-nes i en avstand på fra 10 til 100 mm. Denne faste anordningen av (i) og (iii) kan f.eks. oppnås ved anvendelse av avstandsstykker. Fortrinnsvis kan kantene av hulrommene forsegles slik at mellomrommet mellom (i) og (iii) kan fylles med (a), (b) og (f) og hvilke som helst andre utgangsmaterialer, slik at ingen av disse komponentene kan sive ut. Forsegling kan gjennomføres under anvendelse av konvensjonelle plastfilmer eller metallfolier og/eller metallplater, som også kan tjene som avstandsstykker.
Sjiktene (i) og (iii) kan fortrinnsvis anvendes i form av konvensjonelle metallplater, f.eks. stålplater, med de tykkelser som er spesifisert i oppfinnelsen.
Fylling av mellomrommet mellom (i) og (iii) kan finne sted med (i) og (iii) anordnet enten vertikalt eller horisontalt.
Fylling av mellomrommet mellom (i) og (iii) med (a), (b) og (f) og hvilke som helst andre utgangsmaterialer kan gjennomføres, fortrinnsvis kontinuerlig, under anvendelse av konvensjonelle transportinnretninger, f.eks. høytrykks- eller lav-trykks-maskiner, fortrinnsvis høytrykks-maskiner.
Leveringshastigheten kan varieres avhengig av volumet som skal fylles. For å garantere homogen herding av (ii), så bør leveringshastigheten og tran-sportbåndet som anvendes velges slik at mellomrommet som skal fylles kan fylles med komponentene som anvendes for fremstilling av (ii) i løpet av fra 0,5 til 20 minutter.
Lagene (i) og (iii), vanligvis plater, kan være av konvensjonelle metaller så som jern, konvensjonelt stål, alle typer raffinert stål, aluminium og/eller kobber.
Både (i) og (iii) kan belegges, f.eks. grunnes, lakkeres og/eller belegges med konvensjonelle plastmaterialer, når de anvendes for fremstilling av komposittstrukturene i henhold til oppfinnelsen. Ikke-belagt (i) og (iii) foretrekkes, og mest foretrukket er sjikt som er renset, f.eks. ved hjelp av konvensjonell sandblåsing.
Fremstillingen av polyisocyanat-polyaddisjonsprodukter (ii), vanligvis polyuretan- og eventuelt polyisocyanat-polyaddisjonsprodukter, spesielt polyuretan- elastomerer, ved reaksjon av (a) isocyanater med (b) isocyanatreaktive forbindelser i nærvær av (f) og eventuelt katalysatorer (d) og/eller hjelpemidler og/eller additiver (e) og/eller (c) er blitt beskrevet i en rekke referanser.
Utgangsmaterialene (a), (b), (d) og (e) som anvendes i fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen beskrives i det følgende ved hjelp av eksempel: Egnede isocyanater (a) er alifatiske, cykloalifatiske, aralifatiske og/eller aromatiske isocyanater, fortrinnsvis diisocyanater, som i seg selv er kjent og som om ønsket kan være biuretisert og/eller isocyanuratisert ved hjelp av velkjente fremgangsmåter. Spesielt kan det f.eks. nevnes: alkylendiisocyanater som inneholder 4 til 12 karboner i alkylenradikalet, så som 1,12-dodekandiisocyanat, 2-etyltetra-metylen-1,4-diisocyanat, 2-metylpentametylen-1,5-diisocyanat, tetrametylen-1,4-diisocyanat, lysinesterdiisocyanater (LDI) og heksametylen-1,6-diisocyanat (HDI), cykloheksan-1,3- og/eller 1,4-diisocyanater, 2,4- og 2,6-heksahydrotoluylendiiso-cyanater samt den korresponderende isomerblanding, 4,4'- og 2,2'- og 2,4'-di-cykloheksylmetandiisocyanater og den korresponderende isomerblanding, 1-iso-cyanato-3,3,5-trimetyl-5-isocynatmetylcykloheksan (IPDI), 2,4- og/eller 2,6-tolu-ylendiisocyanater (TDI), 4,4', 2,4' og/eller 2,2'-difenylmetandiisocyanater (MDI), polyfenylpolymetylenpolyisocyanater og/eller blandinger som inneholder minst to av nevnte isocyanater. Di- og/eller polyisocyanater som inneholder ester-, urea-, allofanat-, karbodiimid-, uretdion- og/eller uretangrupper kan videre anvendes i fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Fortrinnsvis anvendes 4,4'-, 2,2'-og/eller 4,4'-MDI og/eller polyfenylpolymetylenpolyisocyanater og fortrinnsvis blandinger som inneholder polyfenylpolymetylenpolyisocyanater og minst én av MDI-isomerene.
Som isocyanatreaktive forbindelser (b) kan det f.eks. nevnes forbindelser som har, som isocyanatreaktive grupper, hydroksyl, tiol og/eller primære eller se-kundære aminogrupper og som vanligvis har en molekylvekt på fra 60 til 10 000 g/mol, f.eks. polyalkoholer som velges fra gruppen omfattende polyeterpolyalkoholer, polyesterpolyalkoholer, polytioeterpolyalkoholer, hydroksylgruppeholdige poly(oksymetylen)er og hydroksylgruppeholdige alifatiske polykarbonater eller blandinger av minst to av nevnte polyalkoholer. Disse forbindelsene har vanligvis en funksjonalitet på fra 2 til 6 og en molekylvekt på fra 400 til 8000, og er velkjente for en fagperson på området.
Egnede polyeterpolyalkoholer er f.eks. slike som tilveiebringes ved hjelp av kjente tekniknikker ved tilsetning av alkylenoksider, f.eks. tetrahydrofuran, 1,3-pro pylenoksid, 1,2- eller 2,3-butylenoksid, styrenoksid og fortrinnsvis etylenoksid og/eller 1,2-propylenoksid, til konvensjonelle initiatorer. Initiatorene som anvendes kan f.eks. være kjente alifatiske, aralifatiske, cykloalifatiske og/eller aromatiske forbindelser inneholdende minst én, fortrinnsvis fra 2 til 4 hydroksylgrupper og/eller minst én, fortrinnsvis fra 2 til 4 aminogrupper. For eksempel kan følgende initiatorer anvendes: etandiol, dietylenglykol, 1,2-eller 1,3-propandiol, 1,4-butandiol, 1,5-butandiol, 1,6-heksandiol, 1,7-heptandiol, glycerol, trimetylolpropan, neopentylglykol, sukkertyper, f.eks. sakkarose, pentaerytritol, sorbit, etylendiamin, diaminopropan, neopentandiamin, heksametylendiamin, isoforondiamin, 4,4'-diaminodicykloheksylmetan, 2-(etylamino)etylamin, 3-(metylamino)propylamin, dietylentriamin, dipropylentriamin og/eller N,N'-bis(3-aminopropyl)etylendiamin.
Alkylenoksidene kan anvendes enkeltvis, etter hverandre eller i blanding med hverandre. Fortrinnsvis anvendes alkylenoksider som fører til primære hydroksylgrupper i polyalkoholen. Spesielt foretrukket er anvendelse av polyalkoholer som er alkoksylert med etylenoksid ved avslutningen av alkoksyleringen og som således inneholder primære hydroksylgrupper.
Egnede polyesterpolyoler kan fremstilles fra f.eks. organiske dikarboksylsyrer inneholdende fra 2 til 12 karboner, fortrinnsvis alifatiske dikarboksylsyrer med fra 4 til 6 karboner, og flerverdige alkoholer, fortrinnsvis dioler med fra 2 til 12 karboner, fortrinnsvis fra 2 til 6 karboner. Polyesterpolyolene har fortrinnsvis en funksjonalitet på fra 2 til 4 og mer foretrukket fra 2 til 3, og en molekylvekt på fra 480 til 3000, fortrinnsvis fra 600 til 2000 og mer foretrukket fra 600 til 1500.
Komposittstrukturene i henhold til oppfinnelsen fremstilles fortrinnsvis ved anvendelse av polyeterpolyalkoholer som komponent (b) for reaksjon med isocyanatene, med fordel polyeterpolyoler som har en gjennomsnittlig funksjonalitet i forhold til isocyanater på fra 1,5 til 8 og fortrinnsvis fra 2 til 6, og en molekylvekt på fra 400 til 8000.
Anvendelse av polyeterpolyalkoholer gir betydelige fordeler i forhold til anvendelse av polyesterpolyalkoholer, ettersom polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene viser bedre motstand mot hydrolytisk spaltning og deres viskositet er lavere. Den forbedrede motstand mot hydrolyse er spesielt fordelaktig ved anvendelse i skipsbygging. Den lavere viskositeten for polyeterpolyalkoholene og reaksjonsblandingen for fremstilling av (ii) inneholdende polyeterpolyalkoholene muliggjør hurtigere og enklere fylling av tomrommet mellom (i) og (iii) med reaksjonsblandingen som anvendes for fremstilling av komposittstrukturene. Ettersom dimen- sjonene spesielt for konstruksjonselementer for skipsbygging er anseelige, så er væsker med lav viskositet svært fordelaktige.
Andre substanser som er egnet for anvendelse som isocyanatreaktive forbindelser er de som oppviser et hydrokarbonskjelett med fra 10 til 40 karboner og fra 2 til 4 isocyanatreaktive grupper. Med betegnelsen "hydrokarbonskjelett" skal det forstås en uavbrutt sekvens av karbonatomer som ikke er avbrutt av oksygenatomer, slik som tilfellet er med etere. Som eksempler på slike substanser, angitt i det følgende som (b3), kan det nevnes ricinusolje og derivater derav.
Videre kan det som isocyanatreaktive forbindelser i fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen ikke bare anvendes de ovennevnte forbindelser med en konvensjonell molekylvekt på fra 400 til 8000, men også eventuelt dioler og/eller trioler med molekylvekter på fra 60 til <400, som kjedeforlengende midler og/eller tverrbindemidler. For å modifisere de mekaniske egenskapene, f.eks. hardhet, så kan det vise seg vise seg å være en fordel å tilsette kjedeforlengere, tverrbindemidler, eller om ønsket blandinger derav. Kjedeforlengerne og/eller tverrbinde-midlene har fortrinnsvis en molekylvekt på fra 60 til 300. Egnede forbindelser er f.eks. alifatiske, cykloalifatiske og/eller aralifatiske dioler med fra 2 til 14 og fortrinnsvis fra 4 til 10 karbonatomer, så som etylenglykol, 1,3-propandiol, 1,10-de-kandiol, o-, m- og p-dihydroksycykloheksaner, dietylenglykol, dipropylenglykol og fortrinnsvis 1,4-butandiol, 1,6-heksandiol og bis(2-hydroksyetyl)hydrokinon, trioler, så som 1,2,4- og 1,3,5-trihydroksycykloheksaner, glycerol og trimetylolpropan, lavmolekylære hydroksylgruppeholdige polyalkylenoksider basert på etylenoksid og/eller 1,2-propylenoksid og de førnevnte dioler og/eller trioler som primere og/ eller diaminer så som dietyltoluendiamin og/eller 3,5-dimetyltio-2,4-toluendiamin.
Dersom det anvendes kjedeforlengere, tverrbindemiddel eller blandinger derav for fremstilling av polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene, så anvendes de med fordel i mengder på fra 0 til 30 vekt% og fortrinnsvis fra 1 til 30 vekt%, basert på vekten av den totale vekten av isocyanatreaktive forbindelser (b) som anvendes.
I tillegg kan alifatiske, aralfatiske, cykloalifatiske og/eller aromatiske karboksylsyrer anvendes som (b) for å optimalisere herdeprosessen under fremstilling av (ii). Eksempler på slike karboksylsyrer er maursyre, eddiksyre, ravsyre, oksalsyre, malonsyre, glutarsyre, adipinsyre, sitronsyre, benzosyre, salicylsyre, fenyleddik-syre, ftalsyre, toluensulfonsyre, derivater av nevnte syrer, isomerer av nevnte syrer og vilkårlige blandinger av nevnte syrer. Andelen i vektprosent av disse sy- rene kan være fra 0 til 5 vekt% og fortrinnsvis fra 0,2 til 2 vekt%, basert på den totale vekten av (b).
Som (b) anvendes det fortrinnsvis en blanding inneholdende:
(b1) fra 40 til 99 vekt% polyeterpolyalkohol med en gjennomsnittlig funksjonali tet på fra 1,5 til 2,99 og en gjennomsnittlig molekylvekt på fra 400 til 8000,
og
(b2) fra 1 til 60 vekt% polyeterpolyalkohol med en gjennomsnittlig funksjonaliet på fra 3 til 5 og en gjennomsnittlig molekylvekt på fra 150 til 8000, idet prosentandelene er vektprosent av den samlede blandingen.
Som (b) er det spesielt foretrukket å anvende en blanding inneholdende: (b1) fra 40 til 98 og fortrinnsvis fra 50 til 80 vekt% polyeterpolyalkohol med en gjennomsnittlig funksjonalitet på fra 1,9 til 3,2, fortrinnsvis 2,5 til 3, og en
gjennomsnittlig molekylvekt på fra 2500 til 8000, og
(b2) fra 1 til 30 og fortrinnsvis fra 10 til 25 vekt% polyeterpolyalkohol med en gjennomsnittlig funksjonalitet på fra 1,9 til 3,2, fortrinnsvis 2,5 til 3, og en
gjennomsnittlig molekylvekt på fra 150 til 399, og
(b3) fra 1 til 30 og fortrinnsvis fra 10 til 25 vekt% av minst én alifatisk, cykloali-fatisk og/eller aralifatisk diol inneholdende fra 2 til 14 og fortrinnsvis fra 4 til 10 karboner, idet prosentandelene er vektprosent av den samlede blandingen.
Fortrinnsvis er forholdet, etter vekt, av polyeterpolyalkoholer til polyester-alkoholer i komponent (b) >100 og mer foretrukket >1000, men det er spesielt foretrukket ikke å anvende polyesterpolyalkoholer som komponent (b) for fremstilling av (ii).
Herdeegenskapene for reaksjonsblandingen kan også forbedres ved anvendelse av amin-initierte polyeterpolyalkoholer for fremstilling av (ii).
Katalysatorene (d) som anvendes kan være velkjente forbindelser som i betydelig grad akselererer reaksjonen av isocyanater med de isocyanatreaktive forbindelsene, idet det foretrekkes å anvende en samlet katalysatorkonsentrasjon på fra 0,001 til 15 vekt% og spesielt fra 0,05 til 6 vekt%, basert på den samlede vekten av de isocyanatreaktive forbindelsene som anvendes. For eksempel kan følgende forbindelser anvendes: trietylamin, tributylamin, dimetylbenzylamin, di-cykloheksylmetylamin, dimetylcykloheksylamin, N,N,N',N'-tetrametyldiamino-dietyleter, bis(dimetylaminopropyl)-urea, N-metyl- eller N-etyl-morfolin, N-cyklo-heksylmorfolin, N,N,N',N'-tetrametyletylendiamin, N,N,N',N'- tetrametylbutandi- amin, N,N,N',N'-tetrametylenheksan-1,6-diamin, pentametyldietylentriamin, dimetylpiperazin, N-dimetylaminoetylpiperidin, 1,2-dimetylimidazol, 1-azabicyklo-(2,2,0)-oktan, 1,4-diazabicyklo-(2,2,2)-oktan (Dabco) og alkanolaminforbindelser, så som trietanolamin, triisopropanolamin, N-metyl- og N-etyl-dietanolaminer, dimetylaminoetanol, 2-(N,N-dimetylaminoetoksy)etanol, N,N',N"-tris(dialkylamino-alkyl)-heksahydrotriaziner, f.eks. N,N',N"-tris(dimetylaminopropyl)-s-heksahydro-triazin, jern(ll)-klorid, sinkklorid, blyoktoat og fortrinnsvis tinnsalter, så som tinn-dioktoat, dietyltinnheksoat, dibutylltinndilaurat og/eller dibutyldilauryltinnmerkaptid, 2,3-dimetyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidin, tetraalkylammoniumhydroksider, så som tetrametylammoniumhydroksid, alkalihydroksider, så som natriumhydroksid, alkalialkoksider, så som natriummetylat og kaliumisopropylat, og/eller alkalime-tallsalter av langkjedede fettsyrer med fra 10 til 20 karboner og eventuelt utover-ragende OH-grupper.
Det er funnet at det er svært fordelaktig å gjennomføre syntesen av (ii) i nærvær av (d) for å akselerere reaksjonen.
Hjelpemidler og/eller additiver (e) kan eventuelt inkorporeres i reaksjonsblandingen som anvendes for fremstilling av polyisocyanat-polyaddisjonsprodukter (ii). Spesifikke eksempler er fyllstoffer, overflateaktive substanser, fargestoffer, pigmenter, flammesikringsmidler, antihydrolysemidler, fungistatisk og bakterio-statisk effektive substanser og skumstabilisatorer.
Eksempler på egnede overflateaktive substanser er forbindelser som frem-mer homogenisering av utgangsmaterialene, og som også kan være formålstjen-lige for regulering av plastmaterialenes struktur. Spesifikke eksempler er emulga-torer, så som natriumsaltene av ricinusoljesulfater eller av fettsyrer, samt salter av fettsyrer med aminer, f.eks. oleat av dietylamin, stearat av dietanolamin, ricinoleat av dietanolamin, salter av sulfonsyrer, f.eks. alkalimetall- eller ammoniumsalter av dodecylbenzendisulfonsyre eller dinaftylmetandisulfonsyre og ricinusoljesyre. De overflateaktive substansene anvendes vanligvis i mengder på fra 0,01 til 5 vekt%, basert på 100 vekt% av de samlede isocyanatreaktive forbindelsene (b) som anvendes.
Egnede flammesikringsmidler er f.eks. trikresylfosfat, tris(2-kloretyl)-fosfat, tris(2-klorpropyl)-fosfat, tris(1,3-diklorpropyl)-fosfat, tris(2,3-dibrompropyl)-fosfat, tetrakis(2-kloretyl)-etylendifosfat, dimetylmetanfosfonat, etyldietanolaminometyl-fosfonat, samt kommersielle halogenholdige flammebeskyttende polyalkoholer. I tillegg til de førnevnte halogensubstituerte fosfatene kan det anvendes uorganiske eller organiske flammesikringsmidler, så som rødt fosfor, vannholdig aluminium-oksid, antimontrioksid, arsenoksid, ammoniumpolyfosfat og kalsiumsulfat, av-skallet grafitt eller cyanaursyrederivater så som melamin, eller blandinger av minst to flammesikringsmidler så som ammoniumpolyfosfater og melamin og, om ønsket, maisstivelse eller ammoniumpolyfosfat, melamin og avflaket grafitt og/eller eventuelt aromatiske polyestere, med det formål å gjøre polyisocyant-polyaddisjonsproduktene flammesikre. Vi har funnet at det generelt er fordelaktig å anvende fra 5 til 50 vekt% og fortrinnsvis fra 5 til 25 vekt% av nevnte flammehem-mere, basert på den samlede vekten av anvendte isocyanatreaktive forbindelser.
Med fyllstoffer, spesielt de mer effektive fyllstoffer, mener vi konvensjonelle organiske og uorganiske fyllstoffer, armeringer, belastningsmidler, midler for for-bedring av abrasjonskarakteristikker for malinger, beleggblandinger, etc. Spesifikke eksempler på slike er uorganiske fyllstoffer så som kiselholdige mineraler, f.eks. lamellære silikater så som antigoritt, serpentin, hornbledetyper, amfibol-typer, chrisotil- og talkumpulver, metalloksider, så som kaolin, aluminiumoksider, titanoksider og jernoksider, metallsalter, så som kritt, tungspat, og uorganiske pigmenter, så som kadmiumsulfid og sinksulfid, samt glass etc. Det foretrekkes å anvende kaolin (China clay), aluminiumsilikat og sam utfelling er av bariumsulfat og aluminiumsilikat samt naturlige og syntetiske fibermaterialer så som wollastonitt og metall- og glassfibrer med kort lengde. Egnede organiske fyllstoffer er f.eks. kull, melamin, kolofonium, cyklopentadienylharpikser og podepolymerer, samt cellulosefibrer og fibrer av polyamid, polyakrylnitril, polyuretan eller polyester på basis av aromatiske og/eller alifatiske dikarboksylater og spesielt karbonfibrer. De uorganiske og organiske fyllstoffene kan anvendes enkeltvis eller i form av blandinger.
Under fremstilling av (ii) anvendes fortrinnsvis fra 10 til 70 vekt% fyllstoffer, basert på vekten av (ii), som hjelpemidler og/eller additiver (e). Fyllstoffene som fortrinnsvis anvendes er talkumpulver, kaolin, kalsiumkarbonat, tungspat, glassfibrer og/eller mikrokuler av glass. Størrelsen av fyllstoffets partikler er fortrinnsvis slik at de ikke utgjør en hindring for prosessen med å fylle komponentene for fremstilling av (ii) inn i tomrommet mellom (i) og (iii). Spesielt er fyllstoffer foretrukket som har partikkelstørrelser på <0,5 mm.
Fyllstoffene anvendes fortrinnsvis i blanding med polyalkoholkomponen-tene som benyttes i reaksjonen hvor polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene dan-nes.
Fyllstoffene kan ha som formål å redusere den termiske ekspansjonskoeffisienten for polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene (som er større enn den termiske ekspansjonskoeffisienten for stål) for å gjøre den lik stålets. Dette er spesielt fordelaktig når det gjelder opprettelsen av en varig sterk binding mellom sjiktene (i), (ii) og (iiii), ettersom det reduserer spenningen som er mellom sjiktene ved termisk belastning.
Vekten av (ii) korresponderer pr. definisjon til vekten av komponentene (a), (b) og (c) og eventuelt (d) og/eller (e) som anvendes for fremstilling av (ii).
For å fremstille polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene i henhold til oppfinnelsen, foranlediges isocyanatene og de isocyanatreaktive forbindelsene til å
reagere i forhold slik at ekvivalenteforholdet for NCO-gruppene i isocyanater (a) til summen av de reaktive hydrogenatomene i de isocyanatreaktive forbindelsene (b) og eventuelt (f) er fra 0,85 til 1,25:1, fortrinnsvis fra 0,95 til 1,15:1 og mer foretrukket fra 1 til 1,05:1. Dersom (ii) inneholder minst noen tilknyttede isocyanuratgrup-per, så anvendes det vanligvis et forhold mellom NCO-grupper og summen av de reaktive hydrogenatomene på fra 1,5 til 60:1 og fortrinnsvis fra 1,5 til 8:1.
Polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene fremstilles vanligvis ved hjelp av ettskuddsmetoden eller ved prepolymerprosessen, hvor det anvendes f.eks. høy-trykks- og lavtrykksteknikker.
Vi har funnet det spesielt fordelaktig å operere med en tokomponent-pro-sess og å kombinere eller fortrinnsvis anvende en intim sammenblanding av de isocyanatreaktive forbindelsene (b), ekspanderingsmidlene (f) og eventuelt katalysatorene (d) og/eller hjelpemidlene og/eller additivene (e) for å danne komponent (A) og å anvende isocyanater (a) som komponent (B).
Komponent (c) kan tilføres til reaksjonsblandingen inneholdende (a), (b), (f) og eventuelt (d) og/eller (e) og/eller til de individuelle komponentene (a), (b), (A) og/eller (B) beskrevet i det foregående. Komponenten som blandes med (c) er vanligvis til stede i flytende form. Fortrinnsvis blandes komponentene for å danne komponent (b).
Blanding av den egnede komponenten med (c) kan gjøres ved hjelp av velkjente teknikker. For eksempel kan (c) tilføres den egnede komponenten gjennom f.eks. en dyse hvor det anvendes velkjent mateutstyr, f.eks. hydraulisk mateutstyr, fortrinnsvis under trykk, f.eks. fra en trykkbeholder eller komprimert ved hjelp av en kompressor. De korresponderende komponentene blandes fortrinnsvis godt med (c), slik at gassboblene av (c) i den normalt flytende komponenten har en størrelse på fortrinnsvis fra 0,0001 til 10 og mer foretrukket fra 0,0001 til 1 mm.
Innholdet av (c) i reaksjonsblandingen som anvendes for fremstilling av (ii) kan bestemmes ved å måle densiteten for reaksjonsblandingen i returrøret til høytrykks-maskinen under anvendelse av velkjente måleanordninger. Innholdet av (c) i reaksjonsblandingen kan reguleres på basis av denne densiteten, fortrinnsvis automatisk, ved hjelp av en kontrollenhet. Komponentdensiteten kan bestemmes og reguleres on-line ved vanlig resirkulering av materialet i maskinen ved normale eller svært lave sirkulasjonshastigheter.
Sandwich-elementet kan fremstilles f.eks. ved å forsegle tomrommet mellom (i) og (iii) som skal fylles med utgangskomponentene for fremstilling av (ii), bortsett fra en inngangen og en utgang for utgangskomponentene, og helle i utgangskomponentene (a), (b), (f) og eventuelt (c), (d) og/eller (e), fortrinnsvis blandet, gjennom inngangen inn i tomrommet mellom (i) og (iii), fortrinnsvis ved hjelp av en konvensjonell høytrykksmaskin.
Utgangskomponentene blandes vanligvis ved en temperatur på fra 0°C til 60°C og fortrinnsvis fra 20°C til 60°C, og innføres som beskrevet i det foregående i rommet mellom (i) og (iii). Blanding kan gjennomføres mekanisk ved hjelp av en rører eller en spiralrører, men utføres fortrinnsvis under anvendelse av mot-strømsprinsippet som normalt benyttes i høytrykks-maskiner, hvor strømmen med komponent A og strømmen med komponent B støter mot hverandre og blander seg i blandehodet under høyt trykk, idet strømmen for hver komponent kan deles om ønsket. Reaksjonstemperaturen, dvs. den temperaturen hvor omdannelsen skjer, er vanligvis >20°C og fortrinnsvis fra 50° til 150°C.
Polyisocyanat-polyaddisjonsproduktene (ii) i komposittstrukturene i henhold til oppfinnelsen oppviser fortrinnsvis en elastisitetsmodul på >275 MPa i et temperaturområde på fra 45 til 50°C (i samsvar med DIN 53 457), en grad av adhesjon til (i) og (iii) på >4 MPa (i samsvar med DIN 53 530), forlengelse på >30% over et temperaturområde på fra -45 til +50°C (i samsvar med DIN 53 504) og en strekkfasthet på >20 MPa (i samsvar med DIN 53 504) og en trykkfasthet på >20 MPa (i samsvar med DIN 53 421).
Komposittstrukturene i henhold til oppfinnelsen slik de fremstilles ved hjelp av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen har følgende fordeler i forhold til kjente konstruksjoner: Anvendelse av ekspansjonsmidler (f) fører til mindre krymping når systemet avkjøles etter reaksjonen, sammenlignet med polyuretaner med høyere densiteten Det oppnås således bedre adhesjon til (i) og (iii) ettersom løsri-velse under avkjøling unngås.
Den foretrukne anvendelse av (c) kan ytterligere unngå krymping av (ii) slik at adhesjon av (ii) til (i) og (iii) forbedres.
Følgelig anvendes komposittstrukturene i henhold til oppfinnelsen primært på områder hvor det kreves at konstruksjonselementer tåler store påkjenninger, f.eks. som konstruksjonselementer i skipsbygging, f.eks. for skrog, f.eks. doble skrog for skip som har en ytre og en indre vegg, og tildekningsplater for lasterom, eller i bygningsstrukturer så som broer, eller som konstruksjonselementer for hus, spesielt høyhus.
Komposittstrukturene i henhold til oppfinnelsen må ikke forveksles med klassiske sandwichelementer som inneholder et stivt skum av polyuretan og/eller polyisocyanurat som kjerne, og som vanligvis anvendes for termisk isolering. Slike kjente sandwichelementer vil være uegnet for nevnte anvendelsesområder på grunn av sin relativ lave mekaniske stabilitet.

Claims (9)

1. Komposittstruktur, karakterisert vedat den oppviser følgende lagdelte struktur: (i) fra 2 til 20 mm metall, (ii) fra 10 til 100 mm av et polyisocyanat-polyaddisjonsprodukt med en densitet på fra 350 til 1050 kg/m<3>og tilveiebrakt ved reaksjon av (a) et isocyanat med (b) en isocyanatreaktiv forbindelse, i nærvær av (f) et ekspansjonsmiddel som er vann og/eller karbamat, (iii) fra 2 til 20 mm metall.
2. Komposittstruktur, karakterisert vedat den oppviser følgende lagdelte struktur: (i) fra 2 til 20 mm metall, (ii) fra 10 til 100 mm av et polyisocyanat-polyaddisjonsprodukt med en densitet på fra 350 til 1050 kg/m<3>og tilveiebrakt ved reaksjon av (a) et isocyanat med (b) en isocyanatreaktiv forbindelse, i nærvær av (f) et ekspansjonsmiddel som er vann og/eller karbamat, fra 1 til 50 volum%, basert på volumet av polyisocyanat-polyaddisjonsproduktet, av minst én gass (c) og eventuelt (d) en katalysator og/eller (e) et hjelpemiddel og/eller additiv, (iii) fra 2 til 20 mm metall.
3. Komposittstruktur i henhold til krav 2, karakterisert vedat den inneholder en skumstabilisator som (e).
4. Komposittstruktur i henhold til krav 1 eller krav 2, karakterisert vedat minst én polyeterpolyol anvendes som (b).
5. Komposittstruktur i henhold til krav 2, karakterisert vedat (ii) inneholder fra 10 til 70 vekt% av et fyllstoff, basert på vekten av (ii), som (e) hjelpemiddel og/eller additiv.
6. Komposittstruktur i henhold til krav 1 eller krav 2, karakterisert vedat (ii) oppviser en elastisitetsmodul på >275 MPa over et temperaturområde på fra -45° til +50°C, en adhesjonskraft til (i) og (iii) på >4 MPa, en forlengelse på >30% over et temperaturområde på fra -45° til +50°C, en strekkfasthet på >20 MPa og en trykkfasthet på >20 MPa.
7. Fremgangsmåte for fremstilling av en komposittstruktur i henhold til hvilke som helst av kravene 1 til 6, karakterisert vedat det mellom (i) og (iii) fremstilles et polyisocyanat-polyaddisjonsprodukt (ii) ved reaksjon av (a) et isocyanat med (b) en isocyanatreaktiv forbindelse, i nærvær av et ekspansjonsmiddel (f) som er vann og/eller karbamat, hvis produkt (ii) fester seg til (i) og (iii).
8. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert vedat reaksjonen gjennomføres i en lukket form.
9. Anvendelse av komposittstrukturer i henhold til hvilke som helst av kravene 1 til 6, som konstruksjonselementer i skipsbygging, f.eks. for skrog og dekkplater for lasterom, eller i bygningsstrukturer, f.eks. broer.
NO20030783A 2000-08-21 2003-02-19 Komposittstrukturer, anvendelse og fremgangsmåte for fremstilling av disse NO336168B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000141162 DE10041162A1 (de) 2000-08-21 2000-08-21 Verbundelemente enthaltend Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte
PCT/EP2001/009436 WO2002016460A1 (de) 2000-08-21 2001-08-16 Verbundelemente enthaltend polyisocyanat-polyadditionsprodukte

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20030783L NO20030783L (no) 2003-02-19
NO20030783D0 NO20030783D0 (no) 2003-02-19
NO336168B1 true NO336168B1 (no) 2015-06-01

Family

ID=7653374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20030783A NO336168B1 (no) 2000-08-21 2003-02-19 Komposittstrukturer, anvendelse og fremgangsmåte for fremstilling av disse

Country Status (14)

Country Link
US (1) US7914880B2 (no)
EP (1) EP1315768B1 (no)
JP (1) JP4711597B2 (no)
KR (1) KR100700465B1 (no)
CN (1) CN100412103C (no)
AU (2) AU2001295466B2 (no)
BR (1) BR0113380A (no)
CA (1) CA2420115C (no)
DE (1) DE10041162A1 (no)
DK (1) DK1315768T3 (no)
ES (1) ES2611965T3 (no)
NO (1) NO336168B1 (no)
PL (1) PL360838A1 (no)
WO (1) WO2002016460A1 (no)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10056378A1 (de) * 2000-11-14 2002-05-23 Basf Ag Verbundelemente enthaltend Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte
DE10340541A1 (de) * 2003-09-01 2005-03-24 Basf Ag Verbundelemente, insbesondere Karosserieteile
DE10350238A1 (de) * 2003-10-27 2005-05-19 Basf Ag Verbundelemente
EP2115026B1 (en) * 2007-01-30 2018-05-02 Dow Global Technologies LLC Amine-initiated polyols and rigid polyurethane foam made therefrom
BRPI0922910A2 (pt) * 2008-12-17 2016-01-26 Basf Se "elemento de construção de forma plana feito de material compósito, processo para produzir um elemento de construção de forma plana,e, uso de um elemento de construção de forma plana".
EP3849798B1 (de) * 2018-09-14 2022-08-03 Basf Se Laminate aus metall und einer polymerzwischenschicht aus thermoplastischem polyurethan

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2524834C3 (de) * 1975-06-04 1981-04-23 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen mit geschlossener Außenhaut
JPS5852492B2 (ja) 1978-08-18 1983-11-22 株式会社ブリヂストン 耐火性積層体
DE2845631A1 (de) * 1978-10-19 1980-04-30 Metzeler Schaum Gmbh Verfahren zur herstellung einer verbundplatte
JPS5812433U (ja) * 1981-07-16 1983-01-26 大日本インキ化学工業株式会社 拘束型制振材
JP2606352B2 (ja) * 1989-02-16 1997-04-30 三菱化学ダウ株式会社 金属サイディング材
GB9126741D0 (en) * 1991-12-17 1992-02-12 Ici Plc Polyurethane foams
US5530035A (en) * 1994-06-15 1996-06-25 General Electric Company Method of preparing polyurethane foam of low thermal conductivity
JPH08336922A (ja) * 1995-06-09 1996-12-24 Isuzu Motors Ltd 断熱パネル及び断熱箱
US5789451A (en) * 1996-07-29 1998-08-04 The Dow Chemcial Company Alkanolamine/carbon dioxide adduct and polyurethane foam therewith
US6050208A (en) * 1996-11-13 2000-04-18 Fern Investments Limited Composite structural laminate
US6706406B1 (en) * 1996-11-13 2004-03-16 Fern Investments Limited Composite steel structural plastic sandwich plate systems
US5778813A (en) * 1996-11-13 1998-07-14 Fern Investments Limited Composite steel structural plastic sandwich plate systems
JPH1134222A (ja) * 1997-07-14 1999-02-09 Kansai Paint Co Ltd サンドイッチ構造パネル及びその製造方法
DE19851880A1 (de) * 1998-11-10 2000-05-11 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von abriebarmen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten
US6329440B2 (en) * 1998-05-09 2001-12-11 Basf Aktiengesellschaft Preparation of polyisocyanate polyaddition products
DE19820917A1 (de) * 1998-05-09 1999-11-11 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten
DE19825087B4 (de) 1998-06-05 2018-12-27 Basf Se Verfahren zur Herstellung von Schiffsrümpfen, Laderaumabdeckungen oder Brücken enthaltend Verbundelemente
DE19825083A1 (de) * 1998-06-05 1999-12-09 Basf Ag Verbundelemente enthaltend kompakte Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte
DE19825085A1 (de) 1998-06-05 1999-12-09 Basf Ag Verbundelemente enthaltend kompakte Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte
DE19825084A1 (de) 1998-06-05 1999-12-09 Basf Ag Verbundelemente enthaltend kompakte Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte
DE19835727A1 (de) 1998-08-07 2000-02-10 Basf Ag Verbundelemente
DE19852681A1 (de) * 1998-11-16 2000-05-18 Basf Ag Carbamatlösungen
JP3976429B2 (ja) * 1998-12-08 2007-09-19 日本特殊塗料株式会社 中空部を形成する厚物鋼板の共鳴振動防止方法
DE19914420A1 (de) 1999-03-30 2000-10-05 Basf Ag Verbundelemente enthaltend Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte

Also Published As

Publication number Publication date
DE10041162A1 (de) 2002-03-07
ES2611965T3 (es) 2017-05-11
CA2420115A1 (en) 2002-02-28
JP4711597B2 (ja) 2011-06-29
BR0113380A (pt) 2003-07-15
KR100700465B1 (ko) 2007-03-28
US20030148080A1 (en) 2003-08-07
AU9546601A (en) 2002-03-04
CN100412103C (zh) 2008-08-20
US7914880B2 (en) 2011-03-29
EP1315768B1 (de) 2016-10-12
NO20030783L (no) 2003-02-19
EP1315768A1 (de) 2003-06-04
KR20030029830A (ko) 2003-04-16
WO2002016460A1 (de) 2002-02-28
DK1315768T3 (en) 2017-01-30
JP2004506556A (ja) 2004-03-04
PL360838A1 (en) 2004-09-20
AU2001295466B2 (en) 2006-06-01
CA2420115C (en) 2008-10-21
NO20030783D0 (no) 2003-02-19
CN1447826A (zh) 2003-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6790537B1 (en) Composite elements containing polyisocyanate-polyaddition products
US6770374B1 (en) Composite elements containing compact polyisocyanate polyaddition products
EP1093410B1 (de) Verbundelemente enthaltend kompakte polyisocyanat-polyadditionsprodukte
DE19825087B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Schiffsrümpfen, Laderaumabdeckungen oder Brücken enthaltend Verbundelemente
US8449967B2 (en) Composite elements
NO336168B1 (no) Komposittstrukturer, anvendelse og fremgangsmåte for fremstilling av disse
WO2002040264A2 (de) Verfahren zur herstellung von verbundelementen
EP1339544B1 (de) Verfahren zur herstellung von verbundelementen
US20040038042A1 (en) Composite element containing polyisocyanate polyaddition products
WO2002040253A1 (de) Verfahren zur herstellung von verbundelementen
DE10310379A1 (de) Verbundelemente enthaltend Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: BASF SE, DE

MM1K Lapsed by not paying the annual fees