NO810325L

NO810325L - Kompositt av magnesiumoxydsement/fiberflor og fremgangsmaate ved fremstilling derav

Info

Publication number: NO810325L
Application number: NO810325A
Authority: NO
Inventors: William Lawrence Prior; Richard Sheldon Lindstrom
Original assignee: Little Inc A
Priority date: 1980-02-01
Filing date: 1981-01-30
Publication date: 1981-08-03
Also published as: DK43981A; NL8100187A; GB2068832A; JPS56121760A; US4315967A; FI804076L; LU83103A1; SE8100643L; BE887193A; FR2475983A1; DE3102195A1

Description

Oppfinnelsen angår laminerte konstruksjonsmaterialer

og nærmere bestemt uantennelige, laminerte materialer som er utformet på en slik måte at de omfatter papir eller andre

fiberholdige baner, og en fremgangsmåte ved fremstilling der-

av.

En rekke forskjellige materialtyper er tilgjengelige

fra hvilke slike prefabrikkerte konstruksjonselementer kan fremstilles som veggplater og platetilkoblinger, dører, tak-seksjoner eller isolasjonsmaterialer eller lignende, og dessuten en rekke forskjellige konsumentvarer, som møbler og møbelrammer, stener etc. Blant de oftest anvendte materialer for disse varer er sponplater, kryssfinér, papir, sammensatte hårde trefiberplater, fenollaminater og en lang rekke forskjellige fylte syntetiske harpikser, omfattende polystyrener, epoxyharpikser, formamid og fenolformaldehyder eller polyurethaner etc.

Selv om alle disse tidligere kjente kompositter har

vist seg å være anvendbare ved konstruksjon av en rekke forskjellige gjenstander, har de den egenskap at de er brenn-

bare, i det minste i en grad som er uønsket for en lang rekke formål. Dette gjelder spesielt for på tre og papir baserte kompositter, f.eks. sponplater, kryssfinér eller papir/ fenollaminat. Det er derfor sterkt ønsket å ha et sammen-

satt materiale som vil kunne anvendes istedenfor de for tiden anvendte materialer for en rekke formål og som oppviser liten eller ingen brennbarhet. For å kunne oppnå en slik uantennelig kompositt bestående av eller omfattende et papir eller en annen fiberholdig bane vil laminater fremstilt fra forholdsvis rimelige banematerialer og en uantennbar sement være ennu mer tiltalende.

Det er derfor et hovedformål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et laminert, sammensatt materiale (kompositt) som er i det vesentlige uantennbart og som er egnet for fremstilling av en lang rekke komponenter for både konstruksjons- og konsumentvarer, som møbler etc. Det er et annet formål ved oppfinnelsen å tilveiebringe et sammensatt materiale av den beskrevne art, som omfatter et uantennbart sement/fiberbanelaminat som kan være formet

eller konturert og som kan fremstilles slik at det får en

lang rekke ønskede fysikalske egenskaper av hvilke dimensjons-stabilitet, bindingsstyrke og brudd- og slagholdfasthet skal nevnes. Det er et ytterligere formål ved oppfinnelsen å tilveiebringe et sammensatt materiale som kan sages? spikres eller håndteres på en måte som ligner den måte som kryss-

finér, sponplater, sammensatte hårde trefiberplater eller lignende materialer håndteres på, for at det skal kunne erstatte disse materialer for en lang rekke formål. Det er et ytterligere formål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et slikt uantennbart sammensatt materiale som kan fremstilles på eksisterende utstyr under anvendelse av forholdsvis rimelige papirkvaliteter eller andre fiberholdige baner som den fiberholdige banekomponent. Et ytterligere formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe et sammensatt materiale som omfatter et magnesiumoxydsement/papirlaminat i hvilket magnesiumoxydsementen kan inneholde en lang rekke forskjellige fyllstoffer. Det er et ytterligere formål ved oppfinnelsen å tilveiebringe et. sammensatt materiale hvor et uantennbart banelaminat av uorganisk sement og fibre er kombinert med et kjernemateriale som kan være brennbart, men på en slik måte at kjernematerialet er varmebeskyttet.

Det er et annet hovedformål ved oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte ved fremstilling av et forbedret sammensatt materiale omfattende et mangesiumoxydsement/fiberholdig banelaminat og om ønsket å konturere. og forme det erholdte sammensatte materiale. Et ytterligere formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte av den beskrevne type som gjør det mulig å anvende ellers brennbare, fiberholdige banematerialer og kjernematerialer ved fremstillingen av det sammensatte materiale som i seg selv er i det vesentlige uantennbart.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet nedenfor i forbindelse med tegningene, hvorav

Fig. 1 er et tverrsnitt gjennom en utførelsesform av et magnesiumoxydsement/fiberholdig banelaminat fremstilt ifølge oppfinnelsen og som tvers igjennom har fiberholdige baner som er like tykke, Fig. 2 er et tverrsnitt gjennom en modifisert utgave av laminatet vist på Fig. 1, hvor de fiberholdige baners tykkelse varierer, Fig. 3 er et tverrsnitt gjennom en annen utførelsesform av et magnesiumoxydsement/fiberholdig banelaminat som omfatter et forsterkende fyllstoff i ett eller flere av magnesiumoxydsementskiktene, Fig. 4 er et tverrsnitt gjennom en ytterligere utfør-elsesform av laminatet ifølge oppfinnelsen, som viser innarbeidelsen av ett eller flere skikt av fyllstoff i form av magnesiumoxydsement i det sammensatte materiale, Fig. 5 er et tverrsnitt gjennom en annen utførelsesform av et magnesiumoxydsement/fiberholdig laminat med en til dette festet dekkende overflate, Fig. 6 er et tverrsnitt gjennom et sammensatt materiale som omfatter laminatet ifølge den foreliggende oppfinnelse kombinert med en kjerne, Fig. 7 er en perspektivskisse av en stolkomponent fremstilt ifølge oppfinnelsen og som illustrasjon på en konturert, strukturell gjenstand dannet av et magnesiumoxydsement/fiberholdig laminat, Fig. 8 er en perspektivskisse av en veggplate fremstilt ifølge oppfinnelsen og vist som illustrasjon på en annen konturert, strukturell gjenstand dannet av et magnesiumoxydsement/ fiberholdig laminat, Fig. 9 er et flytskjema for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, Fig. 10 viser skjematisk en utførelsesform av et apparat som er egnet for anvendelse ved fremstilling av laminatet ifølge oppfinnelsen og som omfatter flere belegningsstasjoner og en luftpressetunnel for sluttpressing og herding, Fig. 11 viser en modifisert utførelsesform av apparatet ifølge Fig. 10, hvor en formpresse anvendes for å gi laminatet ønsket form og om ønsket samtidig å oppnå herding av dette, Fig. 12 viser skjematisk en annen utførelsesform av apparatet som er spesielt egnet for å forme laminatet ifølge Fig. 1, idet apparatet bare omfatter en eneste belegningsstasjon, og Fig. 13 viser skjematisk ytterligere en annen utførelses-

form av et apparat som er spesielt egnet for fremstilling av laminater som omfatter en sentral kjerne.

Ifølge en del av den foreliggende oppfinnelse tilveie-bringes et sammensatt materiale som omfatter et laminat som er dannet av bundne, adskilte, alternerende skikt 'av en herdet magnesiumoxydsement og en fiberbane, idet magnesiumoxydsementskiktene gir laminatet holdfasthet. og ubrennbarhet. I det sammensatte materiale kan tykkelsen for de skikt som utgjør laminatet være den samme tvers igjennom eller den kan variere. Om ønsket kan magnesiumoxydsementskiktene omfatte fyllstoff,

og det sammensatte materiale (kompositten) kan ha en hvilken som helst ønsket overflatefinish, og det kan også omfatte et kjernemateriale. Kompositten er spesielt egnet for formning eller videre bearbeidelse til forskjellige formede produkter før eller under herdingen av magnesiumoxydsementskiktene.

Ifølge en annen del av den foreliggende oppfinnelse til-veiebringes en fremgangsmåte for fremstilling av et uantennbart sammensatt materiale, omfattende de følgende trinn: Oppbygning av alternative skikt av en reaktiv vandig oppslemning av en magnesiumsaltoppløsning og magnesiumoxyd som kan danne en magnesiumoxydsement, og et fiberholdig banemateriale, den reaktive oppslemning herdes for å danne magnesiumoxydsementen under slike temperatur- og trykkbetingelser at skiktene bindes til et laminat og fjernelse av en vesentlig vannmengde fra dette hindres, hvorved vanninnholdet i oppslemningen og de fibrøse baners vanngjennomtrengbarhet velges slik at hvert enkelt av magnesiumoxydsementskiktene holder seg hovedsakelig adskilt fra de fiberholdige baneskikt og bibeholder hovedsakelig alt vann som er tilstede i oppslemningen, hvorved laminatet blir holdfast og ubrennbart.. Fremgangsmåten kan også omfatte slike eventualtrinn som anbringelse av et dekkskikt på den ene eller begge overflater av kompositten, innarbeidelse i eller vedheftning til laminatet av et kjernemateriale, variering av skiktenes tykkelse og tilsetning av fyllstoff til magnesiumoxydsementen. Det dannede laminat kan bearbeides til den ønskede form før eller under herdingen.

Grunnstrukturen for kompositten ifølge oppfinnelsen består av et laminat med alternerende skikt av en fiberholdig bane, fortrinnsvis et papir, og en magnesiumoxydsement som kan være magnesiumoxyklorid eller magnesiumoxysulfat. Det vil fremgå av den nedenstående detaljerte beskrivelse at betegnelsen"fiberholdig bane" er anvendt i vid betydning for å betegne fibeirbaserte ark som tilfredsstiller spesielle krav, og magnesiumoxydsementen fremstilles slik at den får spesielle særpreg.Anvendelsen av disse to komponenter sammen med hverandre i et laminat fører til et særpreget produkt som kan anvendes som det foreligger, med et ytre dekkskikt eller med et stort antall forskjellige kjernematerialer.

Magnesiumoxydsementen som av og til mer generelt be-tegnes som uorganisk harpiks eller plastsement, er kjent.

En forbedret fremgangsmåte ved fremstilling av disse uorganiske sementer (magnesiumoxyklorid og magnesiumoxysulfat) er beskrevet i US patentskrift 3320077. Disse magnesiumoxydsementer er blitt anvendt for fremstilling av formede eller støpte gjenstander, som konstruksjonsplater, fliser, gulv-belegg eller lignende gjenstander, og som beskyttende belegg.

I den senere tid er det blitt funnet ut hvorledes fylte magnesiumoxydsementer skal kunne fremstilles som har gode fysikalske egenskaper, se US patentskrift 4084982.

I likhet med den lære som fremsettes i US patentskrift 3320077, fremstilles magnesiumoxydsementen som anvendes for den foreliggende oppfinnelse ved at det dannes en sterkt konsentrert vandig oppløsning av magnesiumklorid eller mag-nesiumsulfat som inneholder et vannoppløselig fosfat. Til den erholdte såkalte "utgangsoppløsning" tilsettes reaktivt magnesiumoxyd under høyhastighets- og høy skjærkraftsbland-ing for å tilveiebringe en reaktiv oppslemning. Selv om fremgangsmåten ifølge US patentskrift 3320077 har vist seg å være spesielt egnet for fremstilling av den anvendte reaktive oppslemning, tas det ifølge oppfinnelsen sikte på

å anvende en hvilken som helst egnet metode for fremstilling av den reaktive oppslemning slik at MgO-agglomeratene i ut-gangsoppløsningen dispergeres og brytes opp. Da fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter belegning av banematerialet med oxydsementen under dannelse av et laminat, kan det være nødvendig eller foretrukket, å tilsette et viskositets- og/

C

flytbarhetsreguleringsmiddel til oppslemningen. Som beskrevet i US patentskrift 4084982 kan fyllstoff tilsettes på ett eller flere trinn av prosessen, f.eks. til utgangs-oppløsningen, til den reaktive oppslemning eller under oppbygningen av laminatet. Et viktig trekk ved denne fremgangsmåte er at den samlede mengde vann i den reaktive oppslemning (magnesiumsaltets hydratvann pluss vann som er blitt tilsatt ved fremstillingen av oppløsningen) forbrukes ved reaksjonen og gjenfinnes i den ferdige magnesiumoxydsement. Således er hovedsakelig alt vann bundet i den ferdigherdede oxydsement og er tilgjengelig som et selvslukkende middel. Det er nærmere forklart nedenfor at dette trekk gjør det mulig å fremstille et i det vesentlige ubrennbart magnesiumoxydsement/ fiberholdig banelaminat som danner opphavet til de særpregede fremstilte produkter ifølge oppfinnelsen.

Trinnene for fremstillingen av den flytende, uherdede magnesiumoxydsement som anvendes ved fremstillingen av laminatene ifølge oppfinnelsen, kan kort beskrives. Hen-visning gjøres også til US patentskrifter 3320077 og 4084982 såvel som til Fig. 9 som skjematisk viser den foreliggende fremgangsmåte.

Det anvendte magnesiumsalt kan være magnesiumklorid, fortrinnsvis i form av hexahydratet MgCl2. 6H20, eller magnesium-sulfat, fortrinnsvis i form ay heptahydratet MgSO^ . 71^0.

Det første trinn av fremgangsmåten er dannelsen av en oppløs-ning av magnesiumsaltet i vann. Denne oppløsning som be-tegnes som utgangsoppløsningen, kan være overmettet med magnesiumsaltet og fremstilles fortrinnsvis slik at den inneholder en liten mengde vannoppløselig fosfat som kan tilsettes før magnesiumsaltet tilsettes til vannet, hvilket foretrekkes når natriumhexametafosfat anvendes, eller efter tilsetningen av saltet, hvilket kan gjøres når fosforsyre anvendes. Blant de vannoppløselige fosfater som kan anvendes, kan nevnes fos-forsyrer, polyfosfat eller spesielt såkalt natriumhexametafosfat, forskjellige alkalimetallmono- eller -dibasiske fosfater eller ammoniumfosfat etc. Mengden av vannoppløselig sulfat som anvendes, kan være opp til ca. 6 vekt% av det tilsatte magnesiumoxyd, fortrinnsvis 1-4 vekt%.

Ved fremstillingen av utgangsoppløsningen skal magnesiumsaltets .vektkonsentrasjon i den vandige oppløsning fortrinnsvis ligge innen området 60-75%, basert på vekten av de hydratiserte salter. Imidlertid kan konsentrasjoner som er noe lavere enn 60% anvendes så lenge disse ikke bevirker opp-blåsing av laminatet under herdetrinnet. Vannmengden i den reaktive oppslemning på det tidspunkt oppbygningen finner sted, skal ikke være nevneverdig større enn den som kan holdes igjen av magnesiumoxydsementen for reaksjonen for dannelse av det ferdigherdede uorganiske skikt. Dette fører til at magnesiumoxydsementskiktene opprettholdes som distinkte og adskilte skikt fra de fiberholdige baneskikt og til at vanntap i form av damp hindres, idet denne damp kan føre til at laminatstrukturen sprekker under herding, samtidig som' en maksimal vannmengde skal bli tilbake og utgjøre et brann-slukningsmiddel.

Det anvendte magnesiumoxyd kan være naturlig eller syntetisk, og magnesiumoxydmengden er avhengig av det magnesiumsalt som anvendes for å danne magnesiumoxydsementer. Dersom magnesiumklorid anvendes, er molforholdet mellom MgC^• 6H2O og MgO 1:3 - 1:8, mens molforholdet er 1:3 - 1:14 når MgS04.7H20 anvendes.

Magnesiumoxydet tilsettes til magnesiumsaltoppløsningen som inneholder fosfatet. Det'foretrekkes å tilsette magnesiumoxydet langsomt og at oppslemningen under dannelsen av denne.behandles i et blandeapparat som gir høy skjærkraft, f.eks. i et blandeapparat av typen Daymax eller Meyer, en homogenisator eller annet utstyr som er istand til å de-flokkulere og omhyggelig dispergere magnesiumoxydpartiklene.

Som regel ligger viskositeten for denne reaktive vann-oppslemning når den dannes, innen området 1000-25000 cP

(målt ved 25°C), og oppslemningen er fortrinnsvis tixotrop. Oppslemningens optimale viskositet på det tidspunkt den på-føres på de fiberholdige baneskikt, kan lett bestemmes under , hensyntagen til typen av de anvendte fiberholdige baners overflate og under hensyntagen til de krav som stilles til det oppslemningsbelegningsutstyr som anvendes ved oppbygningen av det sammensatte laminat. Tilsetningen av fyllstoff til

magnesiumoxydsementen vil normalt føre til at den reaktive oppslemnings viskositet øker. Dessuten kan om nødvendig en liten mengde av et viskositets- og, flytbarhetsreguleringsmiddel tilsettes til oppslemningen for å regulere dens viskositet. Hvilke som helst egnede kjente inerte viskositets-og flytbarhetsreguleringsmidler, som leire, kiselgur, attapulgitt eller lignende reguleringsmidler, kan anvendes. Disse tilslag blandes fortrinnsvis inn i den reaktive oppslemning efter at magnesiumoxydet omhyggelig er blitt inn-blandet, og den tilsatte mengde av tilslagene er.avhengig av den belegningsviskositet som kreves for oppslemningen. Den endelige belegningsviskositet ligger fortrinnsvis innen området 500-50000 cP på det tidspunkt magnesiumoxydsementen påføres på papiret. Imidlertid kan belegningsmetoden og egenskapene for baneoverflaten kreve en viskositet utenfor dette område.

Forskjellige typer av fyllstoffer kan tilsettes til den flytende, uherdede magnesiumoxydsement, idet betegnelsen "fyllstoff" her er anvendt for å omfatte, uten at dette skal være begrensende, mikrofiberfyllstoffer som spiller en rolle ikke bare som et forsterkende materiale. Som påpekt i US patentskrift 4084982 bidrar disse mikrofibre såvel til bøye-holdfastheten som til strekk- og slagholdfastheten for den herdede magnesiumoxydsement som formes til forskjellige strukturformer. Disse mikrofibre kan defineres ved at de ikke skal være lenger enn ca. 6 mm og ved at de skal ha et sideforhold av 5-1500. Som eksempler på slike mikrofibre kan nevnes såkalte "malte" glassfibre som også inneholder små partikkelformige biter av glass, og fibre dannet av mineral-slagg og av slike naturlig forekommende materialer som wolla-stonitt eller asbestavfall etc.

Foruten mikrofibrene kan andre fyllstoffer, som partikkelformige materialer, lange glassfibre eller kontinuerlige glassmatter eller glassfibervevnader, anvendes. Slike fyllstoffer må være av en slik art og en slik størrelse som gjør det mulig med gjennomtrengning gjennom og rundt disse for at magnesiumoxydsementen i laminatet skal kunne danne et i det vesentlige kontinuerlig, enhetlig skikt. Tykkelsen for

magnesiumoxydsementskikt som inneholder slike fyllstoffer,

kan i alminnelighet være større enn for hapiksskikt som ikke inneholder fyllstoffer. Når laminatet dannes, kan de samme fyllstoffer eller forskjellige fyllstoffer anvendes i alle skikt eller i valgte skikt av magnesiumoxydsementen. Valget og plasseringen av fyllstoffene i grunnlaminatet kan anvendes

. for å variere de fysikalske egenskaper for sluttproduktet

som omfatter laminatet. En rekke forskjellige utførelses-former av fylte magnesiumoxydsementskikt er beskrevet nedenfor.

Reaksjonen mellom det findelte magnesiumoxyd, magnesiumsaltet og vannet (som fortrinnsvis skriver seg både fra saltets hydratvann og fra det vann som er blitt tilsatt ved fremstillingen av utgangsoppløsningen) avsiuttes under herdingen. Dette innebærer at fordi i det vesentlige alt vann som er tilbake i den reaktive oppslemning tar del i denne reaksjon og da det findelte magnesiumoxyd må bli tilbake i oppslemningen, må den fiberholdige bane som anvendes for dannelsen av laminatet, være av en slik art at den gjør det mulig at skiktene åv uherdet, reaktiv oppslemning bibeholder i det vesentlige den samme sammensetning under laminatfrem-stillingen som omfatter sammenføring av skiktene, eventuell forpressing, pressing og herding. Dette innebærer på sin side at den fiberholdige bane ikke kan absorbere noen vesentlig mengde av magnesiumsaltoppløsningen og/eller føre til utfil-trering av noen vesentlig mengde av de findelte magnesiumoxyd-partikler på dens overflate og i dens mellomrom. Dersom dette hadde funnet sted, ville det ha innvirket på balansen mellom reaksjonskomponentene under herdingen og dannelsen av magnesiumoxydsementen. Ved anvendelse av visse fiberholdige baner kan det være nødvendig å bevirke at banene får et på forhånd bestemt fuktighetsinnhold for å hindre at magnesium-saltopløsningen blir absorbert.

Selv om papir i alminnelighet er foretrukket som fiber-banekomponent ut fra prismessige avveininger, kan en lang rekke forskjellige materialer dannet av naturlige eller syntetiske fibre også anvendes. Papiret kan være dannet ute-lukkende av cellulosefibre eller de kan være dannet av blandinger av fibre, som cellulosefibre, glassfibre eller syn-

tetiske fibre etc. Vanlig papir er selvfølgelig uvevet,

men det er også mulig å anvende vevede fiberholdige baner forutsatt at de tilfredsstiller de krav som er gjengitt ovenfor. Uvevede baner som omfatter baner med enkeltrettede fibre, f.eks. kontinuerlige glassfibermatter, er også eksempler på egnede fiberholdige baner. Det foretrekkes imidlertid i ethvert tilfelle at fiberholdige baner oppviser en høy innvendig bindingsfasthet.

Et foretrukket fiberholdig banemateriale er kraftpapir som har en vekt av 16-165 g/m 2. Dersom papiret er for tungt, er det ferdige laminat tilbøyelig til å oppvise de samme fysikalske egenskaper som papiret, f.eks. ømfintlighet over-for vann med en derav følgende viss delaminering og nedsatt holdfasthet, snarere enn de ønskede fysikalske egenskaper for laminatet. De fiberholdige baner i et laminat kan generelt har jevn vekt eller de kan ha varierende vekt for at laminatet skal få visse ønskede egenskaper. Eksempler på disse forskjellige utførelsesformer er beskrevet nedenfor.

Det kan i enkelte tilfeller være nødvendig å påføre lim på overflaten av den fiberholdige bane for at banematerialet skal få de ønskede egenskaper. Egnede lim for dette formål er kjente og tilgjengelige i handelen. Som eksempler på slike lim kan nevnes kolofonium, acrylsyrepolymerer, styren/ maleinsyreanhydridcopolymerer eller forskjellige vannopp-løselige polymerer som kan utfelles fra oppløsning ved hjelp av alun i nærvær av toverdigseller treverdige ioner etc.

En tilstrekkelig mengde flytende, uherdet magnesiumoxydsement påføres på overflaten av den fiberholdige bane ved fremstilling av laminatet slik at det fås ferdigherdede mag-nesiumoxydskikt med en tykkelse av 0,05-0,5 mm i de tilfeller hvor magnesiumoxydsementen bare inneholder en liten eller ingen mengde av forsterkende fyllstoffer. Når fyllstoffer tilsettes, kan magnesiumoxydsementskiktene være betraktelig tykkere, idet den virkelige tykkelse velges slik at de ønskede fysikalske egenskaper fås fra det fylte, uorganiske harpiksmateriale i laminatet.

Selv om de endelige magnesiumoxydsementskikt og skiktene av fiberholdig bane kan ha i det vesentlige den samme tykkelse, er dette ikke nødvendig. Da tykkelsene kan være forskjellige for de to typer av skikt og da tykkelsene kan variere innen et hvilket som helst laminat, kan de forholdsvise mengder av magnesiumoxydsement og fiberholdig bane i et laminat best ut-trykkes ved vektforholdet mellom magnesiumoxydsement og fiberholdig bane. Dette forhold kan variere mellom 90:10 og 10:90.

Det samlede antall lag (skikt av fiberholdig bane pluss skikt av sement) kan variere fra 2 og opp til et hvilket som heist på forhånd bestemt optimalt antall i avhengighet av slike variable som deønskede fysikalske egenskaper og den beregnede anvendelse av den ferdige sammensatte gjenstand, typen av anvendt fiberholdig bane og det sammesatte materiales sluttform, f.eks. med eller uten en kjerne, eller typen av den anvendte overflatefinish etc.

Som vist på den sterkt forstørrede tverrsnittstegning

i henhold til Fig. 1 er de fiberholdige baneskikt 10 og magnesiumoxydsementskiktene 11 i det vesentlige distinkte og adskilte, og de kan lett identifiseres ved visuell under-søkelse. Imidlertid er bindingen mellom disse i laminatet 12 så sterk at en eventuell igangsatt nedbrytning av laminatet normalt vil finne sted innenfor den fiberholdige bane og ikke ved grenseflatene mellom banen og magnesiumoxydsementen.

Strukturen for laminatene ifølge oppfinnelsen kan holdes'adskilt fra den mer vanlige type av papir- eller duklaminater fremstilt med syntetiske organiske harpikser, da de syntetiske organiske harpikser, f.eks. fenolformaldehyder, polyestere eller epoxyharpikser etc., for disse kjente laminater bringes til å trenge gjennom de fiberholdige baner på en slik måte at det blir i det vesentlige umulig å identifisere de enkelte lag i sluttlaminatet. Strukturen for laminatene ifølge oppfinnelsen kan også holdes"adskilt fra de strukturer som dannes ved anvendelse av magnesiumoxydsementer som inneholder glassduk- eller glassfiberfyllstoffer, da magnesiumoxyd-sementene dannes og herdes i disse kjente strukturer slik at de trenger inn i mellomrommene i duken eller slik at de fullstendig omhyller fibrene uten at det dannes et adskilt magnesiumoxydsementskikt. Som vist nedenfor kan imidlertid ett eller flere magnesiumoxydsementskikt i laminatet ifølge oppfinnelsen omfatte en slik kombinasjon av fyllstoff og harpiks.

Det antas at den særpregede struktur for laminatet ifølge oppfinnelsen, dvs. bibeholdelsen av magnesiumoxydsementlagene som adskilte og integrerende skikt, gjør at laminatet blir ubrennbart. Da magnesiumoxydsementen er uantennbar og oppviser i det vesentlige ingen flammespredning,* ingen røkden-sitet og intet brenselbidrag, virker den som en effektiv brannsperre mot spredningen av flamme og varme inn i det neste eller hosliggende fiberholdige banelag, og dette gjø£ det mulig å fremstille et uantennbart laminat selv av papir eller andre normalt antennbare materialer. Det kan videre fremsettes den påstand at disse brannsperrer dannes fordi de adskilte magnesiumoxydsementskikt inneholder i det vesentlige alt vann som var tilstede i den uherdede, flytende harpiks som ble anvendt for fremstillingen av skiktene. Hvert magnesiumoxydsementskikt er således tilsynelatende selvslukkende. De forskjellige lag som utgjør laminatet 13, behøver ikke å ha samme tykkelse, som vist på Fig. 2 hvor overflateskiktene av fiberholdige baner 14 er tykkere enn de innvendige skikt 15. Likeledes kan tykkelsen av magnesiumoxydsementskiktene eller -lagene variere gjennom laminatet. For laminatet 16 ifølge Fig. 3 er de ytterste skikt 17 av magnesiumoxydsement forholdsvis tykke, og et forsterkende fyllstoff, vist i form av en grovvevet matte 18, er innleiret i disse. Dette forsterkende fyllstoff bør være av en slik type at det gjør det mulig for magnesiumoxydsementen lett å trenge gjennom fyll-stoffet, slik at skiktet 17 vil utgjøres i det vesentlige av et integrerende, kontinuerlig skikt av den uorganiske harpiks. En slik anordning gjør at laminatet får øket fasthet og flammebestandighet spesielt dersom matten 18 består av et uantennbart materiale, som glassfibre. Det tas selv-følgelig ved oppfinnelsen også sikte på å anvende et eneste tykt skikt av enten den fiberholdige bane (laget 14 ifølge

Fig. 2) eller av magnesiumoxydsementen (laget 17 ifølge

Fig. 3) ved fremstillingen av laminatet.

For laminatet 20 ifølge Fig. 4 er det vist at de ytre skikt består av magnesiumoxydsement som inneholder fordelte fyllstoffer 22 av mikrofibre, som definert i US patentskrift 4084982. På samme måte som tilfellet er for skiktene 17 ifølge Fig. 3, muliggjør anvendelsen av det mikrofiberfor- sterkendé fyllstoff 22 at skiktene 21 kan dannes som tykkere skikt og at det fås øket holdfasthet og en bedre flammebestandighet. Dessuten kan laminatet 20, på samme måte som laminatet 16 ifølge Fig. 3, være fremstilt med et eneste fylt harpiksoverflateskikt 21 dersom laminatet f.eks. skal anvendes for slike formål hvor beskyttelse mot varme og/eller flammer er nødvendig bare på en eneste side av komposittpro-duktet som omfatter laminatet.

På Fig. 5 er vist et laminat 23 med et ytre skikt 24 påført på én eller begge overflater. Et slikt ytré skikt kan utgjøres av et beskyttende eller dekorativt belegg. Det kan f.eks. utgjøres av et gelbelegg, et harpiksimpregnert papir som hefter dertil, et preget eller på annen måte dekorativt arkmateriale, en vevnad eller en syntetisk harpiks etc. I avhengighet av typen av dette ytre skikt kan dette påføres i det siste trinn av prosessen for fremstillingen av laminatet eller i et eget trinn, og et egnet klebemiddel kan om nødvendig anvendes for å feste det ytre skikt til laminatet.

Som vist på Fig. 6 kan laminatene 30 ifølge oppfinnelsen hefte til den ene eller begge sider av et kjernemateriale 31. Eksempler på egnede kjernematerialer er de skummede eller celleholdige, syntetiske harpikser, som poly-urethan, polystyren eller polyestere etc. Det er selvfølgelig også mulig å anvende en celleholdig, uorganisk harpiks3ement, som beskrevet i US patentskrift 4141744, som kjernemateriale. Et lim 32. kan være nødvendig for å binde laminatet 30 til kjernen 31, og limet kan velges blant et stort antall egnede lim som er kjente og tilgjengelige i handelen, f.eks. latexer av naturlige eller syntetiske gummier eller oppløsninger av gummilignende polymerer. Kjernematerialet behøver selv-følgelig ikke å være ubrennbart da laminatet 30 gir den nød-vendige beskyttelse mot forbrenning.

Det fremgår av Fig.1-6 at laminatene ifølge oppfinnelsen og de sammensatte materialer som omfatter disse, kan ha en rekke forskjellige ut-førelsesformer da det ligger innen omfanget av den foreliggende oppfinnelse f.eks. å fremstille laminater med ytre skikt som enten kan utgjøres av et fiberholdig banelag eller av et magnesiumoxydsementlag (med eller uten et ytterligere belegg).Lagtykkelsene kan variere gjennom hele laminatet og behøver ikke å være symmetrisk anordnet fra den ene overflate til den annen, og et hvilket som helst kjernemateriale kan anvendes i forbindelse med en hvilken som helst ønsket anordning i forhold til det laminat eller de laminater som hefter til kjernematerialet.

Laminatet ifølge oppfinnelsen av magnesiumoxydsement og fiberholdig bane kan formes eller støpes før eller under herdetrinnet for fremstilling av produkter med en rekke for-skjelllige konturer, som den stolkomponent 40 som er vist på Fig. 7 og som omfatter en rygg 41, armer 4 2 og et sete 43 som er formet i ett stykke, eller som veggplaten 4 5 som er vist på Fig. 8 og som er forsynt med fordypede områder 46. Det vil forstås at de produkter som er vist på Fig. 7 og 8 bare er ment som eksempler på de mange forskjellige former og anvendelser av det ubrennbare sammensatte materiale ifølge oppfinnelsen.

På Fig. 9 er den foreliggende fremgangsmåte ved fremstilling av laminatene og de sammensatte produkter som omfatter disse, vist i form av et flytskjema. Da dannelsen av den reaktive oppslemning er detaljert beskrevet i US patentskrift 3320077, er det her bare nødvendig å merke seg at dersom et middel for å regulere viskositeten og flytbarheten skal anvendes, foretrekkes det å tilsette dette efter at MgO er blitt blandet inn i utgangsoppløsningen under høy skjærkraft. De fyllstoffer som skal fordeles jevnt gjennom hele skiktet av magnesiumoxydsement, f.eks. de mikrofibre som er detaljert beskrevet i US patentskrift 4084982, tilsettes fortrinnsvis til den reaktive oppslemning like før denne skal anvendes for fremstilling av laminatlagene.

Dersom det er nødvendig å lime det fiberholdige banemateriale for at dette skal få den ønskede grad av vannugjen-nomtrengbarhet, utføres limingen ved hjelp av velkjente metoder.

Den virkelige oppbygning eller laminering av lagene for dannelsen av et sammensatt laminat utføres ved å påføre den uherdede, reaktive, flytende magnesiumoxydsement pn det fiberholdige banemateriale i det vesentlige ved værelsetemperatur. Det vil forstås at en rekke forskjellige metoder, omfattende påføring for hånd, og at en rekke forskjellige apparattyper kan anvendes for dette trinn. Dersom en forsterkende bane, f.eks. banen 18 for laminatet vist på Fig.3, anvendes, kan denne behandles som et ytterligere lag ved fremstillingen av det sammensatte laminat, og dersom det adskilte ytre skikt, f.eks. skiktet 24 ifølge Fig. 5,

dannes på forhånd, kan dette også behandles som et ytterligere lag.

Efter at det sammensatte laminat er blitt dannet, kan dette forpresses i det vesentlige ved værelsetemperatur ved anvendelse av trykk som ligger innen området 1,75-17,5 kg/lineær cm. Forpressing kan anvendes for å sikre jevn fordeling av magnesiumoxydsementen, en fullstendig kontakt-dannelse og binding av lagoverflåtene og fjernelse av eventuell luft som ellers vil kunne ekspandere og forårsake sprekkdannelse i laminatet under varmherdingen. I en rekke tilfeller er forpressing unødvendig, men dersom forpressing foretas, er det optimale trykk som velges for dette trinn i det minste delvis avhengig av sammensetningen av den anvendte reaktive magnesiumoxydsement og av antallet og tykkelsen av lagene etc. Forsiktighet må utvises for ikke å anvende så høye trykk som vil kunne tvinge vesentlige mengder av magnesiumoxydsementen ut av det sammensatte laminat.

Selv om magnesiumoxydsementer og dermed laminatene ifølge oppfinnelsen kan herdes under omgivelsesbetingelsene, utsettes det sammensatte laminat fortrinnsvis for en endelig varmpressing og herding. I dette trinn varierer temperaturen for varmpressens pressebord, for luften i en luftpresstunnel eller for dysene i en form som anvendes for varmpressingen, fortrinnsvis mellom 95 og 150°C, og trykket varierer fortrinnsvis mellom 700 og 7100 g/cm 2. Den tid i løpet av hvilken laminatet utsettes for varmpressing, vil være avhengig av den anvendte temperatur og det anvendte trykk og. av antallet og typen av skiktene som utgjør laminatet. Som et eksempel kan det nevnes at et laminat med 25 skikt kan herdes tilstrekkelig i en varmpresse med pressebord som holdes ved ca. 110°C ved anvendelse av et trykk av ca. 1400

2

g/cm i 2 minutter.

Dersom den sammensatte gjenstand som omfatter laminatet ifølge oppfinnelsen skal ha en på forhånd bestemt form, blir denne formet før eller under varmpressingen. I det først-nevnte tilfelle oppvarmes det konturerte, men i det vesentlige uherdede,laminat for å herde magnesiumoxydsementen efter formningstrinnet. Veggplaten vist på Fig.8 kan fremstilles på denne måte. Dersom formingen utføres under varmpressingen og herdingen, kan dette bekvemt utføres i en oppvarmet matriseform. Slike produkter som den stolkomponent som er vist på Fig. 7, vil typisk fremstilles på "denne måte.

Laminatet kan festes til et kjernemateriale ved anvendelse av et egnet klebemiddel og/eller det kan forsynes med en overflatefinish under anvendelse av slike metoder som påstryking, påsprøyting eller valsebelegning etc.

På Fig. 10-13 er skjematisk vist eksempler på apparater som kan anvendes for fremstillingen av laminatet. For å lette beskrivelsen av de forskjellige viste apparattyper antas det at den anvendte fiberholdige bane utgjøres av et kraftpapir.

Ifølge Fig. 10 fremstilles lagproduktet ved avvekslende

å påføre kontinuerlige fiberholdige baner og belegg av de reaktive magnesiumoxydsementer, ved kontinuerlig å føre det sammensatte produkt fremad gjennom forpressevalser og ved å utføre varmeherdetrinnet i en luftpressetunnel.

Dersom et laminat skal fremstilles som vist på Fig. 1 og 2, vil kraftpapir tilføres fra valser 51, 52, 53 og 54, idet kraftpapiret fra tilførselsvalsen 51 først påføres på en egnet fremadførende transportinnretning, som et endeløst belte 55 som drives rundt valser 56 og 57 på veikjent.måte. Styrevalser 61, 62, 63 og 64 for kraftpapir anvendes for å sikre en nøyaktig plassering av hver bane av kraftpapir.

Den reaktive, flytende, uherdede magnesiumoxydsement tilføres fra et reservoar 70 til en rekke belegningsstasjoner, 71, 72 og 73 som hver er avsluttet med et belegningsmunnstykke for å avlevere den flytende magnesiumoxydsement 74, 75 og 76 i<1>en på forhånd bestemt mengde pr. tidsenhet for å få den ønskede harpiksskikttykkelse. Det erholdte lagprodukt 77 føres derefter gjennom forpressingsvalser 78, 79, 80 og 81, og det forpressede produkt 82 føres gjennom en luftpressetunnel 83. Som nevnt ovenfor kan forpressingsvalsene 78-81 sløyfes..Luftpressetunnelen er forsynt med gjennomhullede, oppvarmede, øvre og nedre pressebord 84 og 85 i en slik av-stand fra hverandre at de går klar av laminatets overflater med noen hundredels millimeter. Trykkluft innføres gjennom ventilstyrte ledninger 86 og 87 inn i tunnelen og oppvarmes av bordene efterhvert som den passerer gjennom disse. Varm-luften gir således den nødvendige varme og det nødvendige trykk for å bevirke herdingen av magnesiumoxydsementen i laminatet 88 som fjernes kontinuerlig fra luftpressetunnelen 83.

Det ligger selvfølgelig innenfor oppfinnelsens omfang å anvende så mange tilførselsvalser for fiberholdig bane og så mange stasjoner for belegning med den reaktive oppslemning som er nødvendige for å kunne fremstille laminater med det ønskede antall skikt. Dessuten er det apparat som er vist på Fig. 10 istand til å kunne anvendes for å fremstille de laminater som er vist på Fig. 3, 4 og 5. Som eksempel kan det nevnes at for å fremstille laminatet ifølge Fig. 3 kan den annen tilførselsvalse 52 for den fiberholdige bane er-stattes med en innretning for tilførsel av en kontinuerlig forsterkende matte slik at matten blir innleiret i magnesiumoxydsementen. Denne anordning kan gjentas langs oppbygnings-apparatet. Likeledes kan en reaktiv oppslemning av magnesiumoxydsement og som inneholder jevnt innblandede forsterkende fyllstoffer, påføres på et endeløst belte 55 (om nødvendig med et egnet slippmiddel) ved hjelp av en egnet belegnings-innretning (ikke vist) som er anordnet lenger frem i forhold til den første tilførselsvalse 51 for kraftpapir. På lignende måte kan et materiale for dannelse av et overflateskikt tilføres fra en tilførselsvalse som er anordnet foran den første tilførselsvalse 51 for kraftpapir. Det vil forstås at en rekke variasjoner av apparatet vist på Fig. 10 er mulige for å kunne fremstille en lang rekke forskjellige laminater.

På Fig. 11 er vist et apparat som er egnet for å forme laminatet før eller under varmherdingen. Lengder av lag produktet 77 som f.eks. er blitt fremstilt ved anvendelse av apparatet vist på Fig. 10, omdannes til et laminatprodukt,

og produktene blir derefter periodevis tilført til en form-ningsinnretning 90 som består av matriser 91 og 92 og som kan ha omgivelsestemperatur eller være oppvarmet til ca.

100°C dersom sluttherdingen av det formede laminat 93 skal utføres senere i en egen innretning, som en varmluftovn 94.

Det herdede, formede laminat 95 som er blitt fjernet fra

ovnen 94, utgjør sluttproduktet. Matrisene 91 og 92 kan også være oppvarmet til den nødvendige herdetemperatur og varmluftovnen sløyfet.

På Fig. 12 er vist et apparat som er egnet for formning av slike laminater som er vist på Fig. 1 og som er forsynt med et eneste forrådselement for fiberholdig bane og en eneste belegningsstasjon for magnesiumoxydsement. Kraftpapiret 100 tilføres fra en lagervalse 101 rundt en spenn- og styrevalse 102 gjennom nippet mellom styrevalsene 103 og 104 til en for-falseinnretning 105 som drives (av en ikke vist innretning)

for å oppnå en brett i kraftpapiret i på forhånd bestemte av-stander og i avvekslende retninger. Det forfalsede kraftpapir føres derefter gjennom en belegningsstasjon 105 for der å komme i kontakt méd den flytende magnesiumoxydsement 106

for å forsynes med et belegg 107 av væsken på begge overflater. Beleggtykkelsen reguleres av to motsatte valser 108 og 109,

og det belagte kraftpapir foldes derefter langs foldelinjene for å bygge opp det nødvendige antall lag for laminatet 110

som kan plasseres på og festes til et underlagsark 111. Apparater av denne type er velkjent innen teknikken. Laminater som er blitt bygget opp på denne måte er spesielt egnede for fremstilling av formede gjenstander.

På Fig. 13 er skjematisk vist ytterligere en' annen apparattype for fremstilling av komposittmaterialene ifølge oppfinnelsen, og denne apparattype gjør det mulig direkte å innarbeide et kjernemateriale som strukturmessig er istand til å motstå de trykk som kreves i presse- og herdetrinnene. Da herdetemperaturområdet er forholdsvis lavt-, vil dette normalt ikke hindre innarbeidelsen av kjernen under dannelsen av laminatet. Når igjen kraftpapir anvendes som et eksempel på

en fiberholdig bane, blir papiret 115 tilført til apparatet

vist på Fig. 13 fra valsen 116 rundt en styrevalse 117 og til et endeløst bånd 118 som fører papiret gjennom en be-legningsstas jon 119 for at papiret skal bli forsynt med et belegg av den flytende magnesiumoxydsement 120 som blir av-satt på papiret før dette påføres på et underlag 125 for laminatet og som kan beveges vertikalt ved hjelp av en innretning (ikke vist). Det endeløse bånds 118 fremadrettede bevegelse og tilførselen av væskeformig harpiks 120 reguleres tidsmessig og for å gjøre det mulig å skjære det belagte kraftpapir ved hjelp av en knivinnretning 126. Et laminat-underlag 125 føres derefter nedad slik at det kommer i en slik stilling at det kan motta et ytterligere skikt av be-lagt kraftpapir. Når det ønskede antall lag for laminatet .127 er blitt bygget opp og et sluttpapirark er blitt påført, faller underlaget 125 ned slik at en kjerne 128 som eventuelt kan være forsynt med et klebemiddel, kan føres frem i riktig stilling ved hjelp av en egnet fremføringsinnretning 129 fra en kjernestøtte, hvorefter det sammensatte produkt føres tilbake til en slik stilling at lagene for laminatet 131 (vist bare delvis dannet) kan påføres. Det er selvfølgelig mulig å anvende apparatet ifølge Fig. 13 for å fremstille kompositter uten et kjernemateriale.

Fremgangsmåten og de sammensatte gjenstander ifølge oppfinnelsen er nærmere beskrevet nedenfor ved hjelp av de følgende eksempler.

Reaktantoppslemningen som ble anvendt i samtlige eksempler, ble fremstilt ved å tilberede en utgangsoppløsning som inneholdt 70 vekt% magnesiumoxydhexahydrat. Utgangsoppløs-ningen ble fremstilt ved å tilsette 7 vektdeler (2% av slutt-oppslemningens vekt) fosforsyre til 105,5 vektdeler vann, hvorefter 237,5 vektdeler magnesiumkloridhexahydrat ble tilsatt for fremstilling av en sterkt konsentrert (70%-ig) opp-løsning av magnesiumkloridet. Til denne utgangsoppløsning ble derefter tilsatt 282 vektdeler magnesiumoxyd under blanding med høy skjærkraft for fremstilling av reaktantoppslemningen i hvilken molekylforholdet MgO:MgCl26H20:H20 var 6:1:11. I slike tilfeller hvor et viskositets/flytbarhetsreguleringsmiddel og/eller et mikrofiberforsterkende fyll stoff ble tilsatt,bledisse blandet inn i reaktantoppslemningen ved hjelp av blanding med lav skjærkraft efter at magnesiumoxydet var blitt fullstendig blandet inn.

Laminatene ble bygget opp for hånd under anvendelse av en standard malingvalse for å påføre den flytende, reaktive magnesiumoxydsement. Prøvepaneler med dimensjonene 15,25 cm x 15,25 cm og 30,5 cm x 30,5 cm ble fremstilt ved anvendelse av tre eller flere skikt av den fiberholdige bane. En del av prøvene ble forpresset ved værelsetemperatur i en laboratoriepresse ved et trykk av ca. 17,6 kg/cm<2>, men da forpressing av det samlede laminat ikke bevirket noen merkbar for-skjell i de fysikalske egenskaper for laminatet, ble denne forpressing som regel sløyfet. Varmpresse-/herdetrinnet ble utført i en laboratoriepresse ved ca. 2,5 kg/cm<2>ved ca. 120°C som regel i løpet av 6 minutter. Så lave temperaturer som ca. 70°C kunne også anvendes i lengre perioder.

Verdier for bruddmodul og elastisitetsmodul ble fast-slått for prøver av 2,54 cm x 15,25 cm ved anvendelse av ASTM-metode D-790. De angitte slagholdfastheter ble bestemt ved anvendelse av ASTM-metode D-256 for prøver uten skår. Enkelte av prøvene ble kokt ved atmosfæretrykk i vann i 2 timer og derefter på ny undersøkt for å fastslå forandringen i bruddmodul.

Et stort antall laminater ble fremstilt ved anvendelse av kraftpapir, dekkpapir, limt kraftpapir eller limt dekkpapir og såkalt "glasspapir" med forskjellig vekt og med forskjellig antall skikt.

I tabell 1 er de fysikalske egenskaper for laminater med kraftpapir gjengitt.

Magnesiumoxydsementen for eksemplene 1, 5, 6 og 8-15

ble fremstilt ved anvendelse av naturlige magnesiumoxyder og de øvrige ved anvendelse av et syntetisk magnesiumoxyd.

To prosent av oppslemningens vekt av et viskositets/flytbarhetsreguleringsmiddel (en handelstilgjengelig attapulgitt)

ble tilsatt til reaktantoppslemningene som ble anvendt for samtlige eksempler, med unntagelse av eksemplene 9 og 10.

For eksemplene 2 og 4 ble 2 vekt% wollastonittfibre (ekvivalente kulepartikkeldiametre av l-3^um og midlere sideforhold av 15:1) og for eksempel 17 10 vekt% av disse mikro-

fibre tilsatt, mens 3 vekt% titandioxyd ble tilsatt til reak-tantopps.lemningen ifølge eksempel 3. Det harpiksimpregnerte papir var et urea/formaldehydbehandlet papir.

Det fremgår generelt av tabell 1 at bruddmodulen kan

økes ved å anvende tyngre papir eller ved å anvende et større antall lag og ved å hefte fasthet arkmateriale, som et ark av harpiksimpregnert papir, til den ene eller begge overflater av laminatet. En hvilken som helst kombinasjon av disse metoder kan selvfølgelig anvendes for å oppnå en på forhånd bestemt ønsket holdfasthet,samtidig som det muliggjør flek-sibilitet for slike andre egénskaper som elastisitetsmodul og slagholdfasthet. Dette er selvfølgelig av betydning da det derved er mulig å velge den optimale kombinasjon av egen-

skaper for en hvilken som helst type av sluttbehandling (formning, innarbeidelse av et kjernemateriale eller anbringelse av en dekkoverflate etc.).

Kokingen av laminatet i vann i 2 timer er en meget

kraftig metode for å bestemme laminatets stabilitet i nærvær av vann eller fuktighet. Det fremgår av dataene ifølge tabell 1 at de prøver som ble utsatt for denne metode vanligvis opp-

viste en bemerkelsesverdig høy bibeholdelse av bruddmodulen (strukturmessig holdfasthet) under disse betingelser.

I tabell 2 er de fysikalske egenskaper for en rekke laminater gjengitt hvor dekkpapir ble anvendt som det fiberholdige banemateriale.

Av laminatene for hvilke dataene er.gjengitt i tabell 2, ble laminatene ifølge eksemplene 22-24, 27, 28, 31 og 32 fremstilt ved anvendelse av naturlig magnesiumoxyd, mens samtlige laminater, bortsett fra laminatene ifølge eksemplene 34-36 tinneholdt 2%, basert på oppslemningens vekt, av et attapulgittviskositets/flytbarhetsreguleringsmiddeljOg laminatet ifølge eksempel 28 ble fremstilt med en reaktantoppslemning som inneholdt 10% wollastonittmikro-fibre. Dataene for eksemplene 27 og 34-36 er alle basert på middelverdien av to prøver. De fysikalske egenskaps-dataer som er gjengitt for eksemplene 18-36, bekrefter generelt de slutninger som ble trukket ovenfor i forbindelse med eksemplene 1-17. Tabell 2 viser også den velkjente sammenheng mellom bruddmodul og elastisitetsmodul som er forbundet med laminater i sin alminnelighet. Endelig angir prøven med koking i vann i 2 timer god stabilitet for disse laminater.

For laminatene ifølge eksemplene 37-42 i henhold til tabell 3 var banematerialet limet dekk- eller kraftpapir. De i samtlige av disse eksempler anvendte reaktantmagnesiumoxyd-sementoppslemninger ble fremstilt med naturlig magnesiumoxyd, og samtlig omfattet 2 vekt% kommersielt attapulgitt. For laminatene ifølge eksemplene 38 og 41 er alle de gjen-gitte data basert på middelverdien av to prøver.

Endelig er fysikalske data for laminat fremstilt av såkalt "glasspapir" som det fiberholdige banemateriale gjengitt i tabell 4. Dette glasspapir ble fremstilt ved hjelp av en papirfremstillingsmetode under anvendelse av en lav vekt% kraftpapirfiber som bindemiddel, mens resten utgjordes av glassfibre. Det fremgår av dataene gjengitt i tabell 4 at bruddmodulverdiene var meget gunstige sammenlignet med bruddmodulverdiene for de laminater som ble fremstilt fra andre papirkvaliteter, og at den prosentuelle bibeholdelse efter kokeprøven i 2 timer i alminnelighet var eksepsjonelt høy, hvilket viser at magnesiumoxydsementen som forelå i meget høye vektforhold, strukturmessig var meget stabil.

Et laminat for hvilket et kommersielt tilgjengelig ildfast papir (vekt 6,29 kg/100 m<2>i 10 skikt) og et annet for hvilket et kraftisoleringspapir (vekt 4,90 kg/100 m<2>i 20 skikt) ble anvendt, ga bruddmodulverdier av hhv. 259 og 576 kg/cm<2>.

Laminater valgt blant hvert av de laminater som er gjengitt i tabellene 1-4, ble vurdert for å fastslå deres antenn-barhet ved anvendelse av den to-fotstunnelmetode som er beskrevet i Journal of Paint Technology, 46, nr. 591, sidene 62-69 (april 1971). Ved denne prøve monteres prøvestykket på en vinkeljernramme slik at den overflate som skal bedømmes, danner skråtaket (28° i forhold til horisontallinjen) for et rom som har en bredde av 10,16 cm og en lengde av 61 cm. Sidene og den nedre ende, hvor brenneren befinner seg, er lukket. Den øvre ende er åpen og anvendes for å iaktta prøve-stykket. Dette utsettes for en flamme i 5 minutter fra en Fisher-brenner som tilføres gass med en hastighet av 0,119-0,136 m 3/h. I løpet av de første 4 minutter registreres lengden av flammefrontens utbredelse opp langs prøvestykkets skrå overflate med intervaller på 15 sekunder. Flammespred-ningshastigheten bestemmes ved først å kalibrere tunnelen ved å foreta en prøve med en asbestsementplate og tørr rødek. Disse materialer gir en flammespredning som settes til hhv.

0 og 100, og de materialer som skal undersøkes, gis et flammespredningstall i forhold til denne O-100 skala som på denne måte er blitt opprettet. Et flammespredningstall av 25

eller derunder gjør det mulig å gi materialet betegnelsen klasse- A. Laminater ifølge oppfinnelsen hadde flammespredningstall av 15-20, og de er derfor her blitt beskrevet som ubrennbare.

Kombinasjonen av fysikalske egenskaper og uantennbarhet for laminatene ifølge oppfinnelsen og for de dannede kompositt-materialer som omfatter disse laminater, gjør dem meget attraktive for en rekke anvendelser. Laminatene kan gis på forhånd bestemte former, og de erholdte gjenstander kan anvendes for en rekke forskjellige formål. Da både det fiberholdige banemateriale, f.eks. kraftpapir,og magnesiumoxydsementen er rimelige i forhold til andre typer av banematerialer og syntetiske organiske harpikser, kan laminatene fremstilles til en forholdsvis lav pris.

Claims

1. Komposittmateriale, karakterisert ved at det omfatter et laminat dannet av bundne, distinkte, alternerende skikt av en herdet magnesiumoxydsement og en fiberholdig bane, idet skiktene av magnesiumoxydsementen gjør at laminatet blir holdfast og ubrennbart.

Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at de herdede magnesiumoxydsementskikt i laminatet er fremstilt ved å påføre en flytende, reaktiv, vandig oppslemning som derefter herdes, idet oppslemningens sammensetning er slik at i det vesentlige alt vann i oppslemningen beholdes i de herdede magnesiumoxydsementskikt.

3. Komposittmateriale ifølge krav 2, karakterisert ved at oppslemningen inneholder et viskositets/flytbarhetsreguleringsmiddel.

4. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at magnesiumoxydsementskiktene har i det vesentlige den samme tykkelse gjennom hele laminatet.

5. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at magnesiumoxydsementskiktene har varierende tykkelse gjennom laminatet.

6. Komposittmateriale ifølge krav 4 ,eller 5, karakterisert ved at valgte skikt av magnesiumoxydsement har fyllstoff fordelt i disse.

7. Komposittmateriale ifølge krav 5, ( karakterisert ved at minst ett av de magnesium- oxydskikt som befinner seg nærmest i det minste én av laminatets overflater er tykkere enn de andre magnesiumoxydsementskikt og inneholder et i skiktet fordelt fyllstoff.

8. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at de herdede magnesiumoxydsementskikt i laminatet er blitt fremstilt ved å påføre en flytende, reaktiv, vandig oppslemning som omfatter en magnesiumsaltopplø sning og magnesiumoxyd og at oppslemningen herdes, idet oppslemningens sammensetning er slik at i det vesentlige alt vann i oppslemningen beholdes i de herdede magnesiumoxydsementskikt, og at de fiberholdige baner er i det vesentlige ugjennomtrengbare i en slik grad at ingen vesentlig mengde av magnesiumsaltoppløsningen fra oppslemningen blir absorbert og-at ingen vesentlig mengde av magnesiumoxydet blir filtrert ut på overflaten eller inn i mellomrommene i disse.

9. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at den fiberholdige bane utgjøres av cellulosefibre, glassfibre, syntetiske harpiks-fibre eller blandinger derav.

10. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at de , fiberholdige baner har i det vesentlige den samme tykkelse gjennom hele laminatet eller har varierende tykkelse gjennom laminatet.

11. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at vektforholdet mellom magnesiumoxydsement og fiberholdig bane i laminatet ligger innen området 10:90-90:10.

12. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter en kjerne med laminatet festet til dens ene side eller til begge dens sider.

13. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at det har minst ett over-flatedekkskikt som omfatter et papir som er impregnert med en syntetisk harpiks, festet til laminatet.

14. Komposittmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at det er formet slik at det har eh på forhånd bestemt form.

15. Fremgangsmåte ved fremstilling av et ubrennbart komposittmateriale, karakterisert ved at den omfatter de trinn at- (a) alternerende skikt av en reaktiv vandig oppslemning av en magnesiumsaltopplø sning og magnesiumoxyd som kan danne en magnesiumoxydsement, og et fiberholdig banemateriale bygges opp for å danne et laminat, og (b) den reaktive oppslemning herdes for å danne magnesiumoxydsementen under slike temperatur- og trykkbetingelser at begge skikt bindes og bortføring av en nevneverdig mengde vann fra de erholdte magnesiumoxydsementskikt hindres, idet vanninnholdet i oppslemningen og de fiberholdige baners vanngjennomtrengbarhet velges slik at hvert av magnesiumoxydsementskiktene forblir i det vesentlige adskilt og distinkt fra de fiberholdige baneskikt og holder på i det vesentlige alt vann som er tilstede i oppslemningen, hvorved laminatet blir holdfast og ubrennbart.

16. - Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at magnesiumsaltet er magnesiumkloridhexahydrat eller magnesiumsulfatheptahydrat, idet molforholdet mellom magnesiumkloridheptahydratet og magnesiumoxydet er 1:3-1:8 og mellom magnesiumsulfatheptahyd-ratet og magnesiumoxydet 1:3-1:14, og idet magnesiumsaltet utgjør inntil 75 vekt% av den vandige oppløsning.

17.o Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at den omfatter det' trinn at et fyllstoff tilsettes til den reaktive vandige oppslemning før oppbygningstrinnet.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at det fiberholdige materiale er i det vesentlige ugjennomtrengbart i en slik grad at ingen nevneverdig mengde av magnesiumsaltoppløs-ning fra den reaktive oppslemning absorberes under oppbyg-nings- eller herdetrinnet og at ingen nevneverdig mengde magnesiumoxyd filtreres ut på overflaten av eller inn i mellomrommene i det fiberholdige banemateriale.