SE513860C2 - Brandbeständig skiva samt förfarande för framställning därav - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 513 86Û 2 Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom de särdrag som relateras i efterföljande patentkrav.

Genom den i kravet 1 definierade kompoundstrukturen uppnås en skiva, i vilken den oorganiska silikatföreningen kommer att full- göra en god skyddseffekt mot höga temperaturer, något som un- derstöds av att i skiktet ingår ett fibröst oorganiskt material.

Skiktet har i skivan en ihålig och porös struktur, något som ger en god brandisolering. Det påpekas därvid att vid förekomst av flera olika skikt innehållande oorganiska silikatföreningar, densite- ten/porositeten i olika skikt kan vara olika genom lämpligt val av i skikten ingående beståndsdelar.

Såsom oorganisk silikatförening föredrages en sådan förening som vid uppvärmning avger en beståndsdel som fungerar ky- lande. Den kylande beståndsdelen är i praktiken vatten. Det sagda innebär att silikatföreningen ifråga utgörs av vattenglas.

Detta material innehåller bundet vatten som vid uppvärmning fri- göres så att därigenom ett bidrag till brandskyddsfunktionen upp- står. Både natrium- och kaliumsilikatföreningar inbegripes inom uppfinningens ram. Därvid föredrages natriumsilikat.

Skiktet innefattar dessutom minst ett fyllmedel. För att åstad- komma en skiva som förenar förhållandevis låg densitet med stor styvhet föredrages att fyllmedlet har en förhållandevis låg densi- tet, åtminstone mindre än 1000, lämpligen mindre än 600 och fö- reträdesvis mindre än 300kg per m3.

Enligt ett föredraget utförande av uppfinningen utgörs fyllmedlet av oorganiska partiklar, något som förbättrar skivans härdighet mot höga temperaturer. Enligt ett speciellt föredraget utförande är de oorganiska partiklarna i form av glasballonger.

Enligt ett alternativt utförande utgörs fyllmedlet av expanderade termoplastiska partiklar. Sådana har den fördelen att de förenar låg densitet med en ytterligare bindningsfunktion. Emellertid in- nebär den organiska karaktären hos partiklarna en i viss mån 10 15 20 25 30 35 513 860 3 sänkt härdighet mot höga temperaturer; i vart fall uppstår en ten- dens till ökad avgång av oönskade gaser från skivan. Denna följ- deffekt kan emellertid under omständigheter godtagas som en konsekvens av de termoplastiska partiklarnas gynnsamma kon- struktiva egenskaper.

Enligt ett ytterligare utförande av uppfinningen innefattar fyllmed- let en blandning av oorganiska och organiska partiklar. Därvid fö- redrages att andelen organiska partiklar begränsas så långt som är möjligt med bibehållen god sammanbindningsfunktion i skivan.

Det fibrösa oorganiska materialet är med fördel banformigt, något som skapar förutsättningar för en rationell skiktproduktion. Därvid rör det sig lämpligen om glasfibrer, mineralfibrer eller keramiska fibrer.

Silikatföreningen med däri ingående tillsatser utgör 25-90, lämpli- gen 45-80, företrädesvis cirka 65 vikt-°/> av det förstnämnda skiktets vikt.

Det fibrösa oorganiska materialet utgör 10-60, lämpligen 15-45, företrädesvis cirka 25 vikt-% av det förstnämnda skiktet.

Fyllmedlet i form av oorganiska eller organiska partiklar eller både ock utgör 3-60, lämpligen 5-40, företrädesvis cirka 10 vikt-% av det förstnämnda skiktet. Det förstnämnda skiktet innefattar ett första lager innehållande den oorganiska silikatföreningen och ett andra lager innehållande ett poröst material anordnat att under framställning av skivan, t ex genom varmpressning, tillåta gasav- gång längs och/eller genom det porösa materiallagret. l frånvaro av det porösa materiallagret skulle gasutvecklingen under fram- ställningen (varmpressningen) riskera att störa skivbildningen i mer eller mindre hög grad, något som skulle kunna resultera i en ojämn struktur hos den erhållna skivan. Den under framställ- ningen utvecklade gasen (vattenångan) kan således avgå genom det porösa materiallagret. Enligt ett alternativt utförande kan i 10 15 20 25 30 35 513 860 4 stället åtminstone en av pressytorna utformas porös eller perfore- rad i ändamål att tillåta gasavgången genom nämnda pressyta.

Den uppfinningsenliga skivan kan bestå av ett enda skikt innehål- lande minst en oorganisk silikatförening och ett fibröst oorganiskt material jämte eventuellt det tillkommande porösa materiallagret.

Det är emellertid också möjligt att skivan varmpressas av ett flertal första skikt eller att skivan lamineras samman av flera första skikt med åtminstone delvis styv karaktär erhållen genom torkning och åtföljande härdning av silikatet och eventuellt expansion av de termoplastiska partiklarna. Alternativt kan ett eller flera skikt av förstnämnd typ kombineras med ett eller flera andra skikt. Detta andra skikt kan enligt ett föredraget utförande av uppfinningen innefatta ett fibröst material, ett härdat harts och expanderade termoplastiska partiklar.

Enligt ett föredraget utförande av den uppfinningsenliga skivan utformas denna så att den innehåller minst 30, lämpligen minst 40, företrädesvis minst 50 vikt-% oorganiska beståndsdelar. Däri- genom uppnås god brandhärdighet.

Vid framställning av den uppfinningsenliga skivan utnyttjas före- trädesvis ett fibröst oorganiskt material med banformig karaktär.

Detta banformiga material impregneras med en impregnerings- Iösning innehållande den aktuella silikatföreningen och fyllmedlet i form av termoplastiska partiklar eller glasballonger. l den män termoplastiska partiklar förekommer kan dessa ha den karaktär som i det följande kommer att beskrivas i samband med det andra skiktet. Egenskaperna vad gäller det banformiga materialet för det första skiktet avses också vara detsamma som i det följande kommer att närmare penetreras med avseende på det andra skiktet.

Det således impregnerade banformiga materialet kan sedan pla- ceras i en varmpress. Antalet skikt kan därvid vara godtyckligt allt ifrån 1 och uppåt i beroende av den önskade tjockleken hos ski- van. Därefter utföres pressningen. Denna kan därvid ske så att 10 15 20 25 30 35 515 860 5 pressen slutes aktivt men alternativt kan pressfunktionen också uppnås genom att uppvärmning av pressen ger upphov till ex- pansion av de termoplastiska partiklarna, något som i sin tur in- nebär att det eller de mellan pressytorna befintliga skikten ex- panderar och således uppfyller utrymmet mellan pressytorna så att en pressfunktion uppstår. l det senare fallet behöver pressens pressytor icke vara mobila relativt varandra.

Den beskrivna tekniken innebär att i ett skede betydande avgång av lösningsmedel (vatten etc) från materialet under pressning sker. Om denna gasavgång innebär problem kan det eller de skikt som befinner sig under pressning förses med ett poröst material- lager på åtminstone den ena sidan. Detta porösa materiallager är ägnat att tillåta gasavgång längs och/eller genom lagret. Under varmpressningen bringas de termoplastiska partiklarna att expan- dera så att det eller de under pressning varande skikten erhåller en skumartad karaktär i beroende av andelen termoplastiska par- tiklar och/eller glasballonger.

Vad beträffar det porösa materiallagret hänvisar till de härefter givna anvisningarna med avseende på ett nedan som “andra“ skikt betecknat sådant avsett att också kunna innehålla det här så som "andra" lagret betecknade. Detta andra skikt skulle kunna varmpressas tillsammans med ett eller flera första skikt, d v s skikt innehållande den oorganiska silikatföreningen. Såsom en konsekvens av att det andra skiktet avses innefatta ett fibröst material, ett härdat harts och expanderade termoplastiska partik- lar blir detsamma i mindre grad lämpat att motstå höga tempera- turer men det erhåller å andra sidan förnämliga hållfasthetsegen- skaper. Enligt ett speciellt föredraget utförande av uppfinningen kan därför skivan enligt uppfinningen erhålla karaktären av kom- binat omfattande minst ett ur högtemperatursynpunkt beständigt första skikt innehållande den oorganiska silikatföreningen och minst ett andra skikt innehållande både det härdade hartset och expanderade termoplastiska partiklar. För den händelse de höga temperaturer som skall motstås når skivan enligt uppfinningen ensidigt bör givetvis den uppfinningsenliga skivan lokaliseras så 10 15 20 25 30 35 513 860 6 att det första, den oorganiska silikatföreningen innehållande skiktet vetter mot den förväntade högre temperaturen medan det andra skiktet innehållande det härdade hartset vänds bort från högtemperaturkällan. l fall där höga temperaturer kan förväntas från två motstående sidor utformas den uppfinningsenliga skivan lämpligen som så att den på sina utsidor erhåller första skikt in- nehållande den oorganiska silikatföreningen medan mellan dessa ytligt belägna skikt kan finnas två eller flera andra skikt innefat- tande det härdade hartset och expanderade termoplastiska partik- lar.

Det påpekas emellertid att det enligt uppfinningen icke är nöd- vändigt att skivan produceras genom att samtidig varmpressning utföres av de första och andra skikten i önskade antal. Det vore också möjligt att separat producera ett önskat antal skivelement vardera bildat av ett eller flera första skikt innehållande den oor- ganiska silikatföreningen och ett antal ytterligare skivelement bestående av ett eller flera andra skikt innehållande det härdade hartset och de termoplastiska partiklarna. Därefter kan i en sepa- rat operation önskat antal skivelement med olika egenskaper kombineras med varandra i en lämplig lamineringsoperation. La- mineringen kan därvid ske i likhet med ett limningsförfarande eller också genom att mellan de skivelement som skall sammanbindas placeras åtminstone ett skikt som skall uppfylla egenskaperna som ovan definierats med avseende på antingen det första eller det andra skiktet, varvid dessa mellanplacerade skikt skall vara i sådan kondition att deras ingående bindemedel (silikater, hartser) icke är uthärdade utan vid lamineringsoperationen förmår etab- lera en bindningsfunktion mellan de omnämnda skivelementen.

Enligt ett alternativt förfarande för framställning av den uppfin- ningsenliga skivan skulle ett eller flera första skikt, d v s skikt in- nehållande den oorganiska silikatföreningen, kunna underkastas torkning med värmetillförsel, i en press eller eljest, så att ett halvfabrikat skulle uppstå, vilket vore åtminstone i sådan grad styvt att halvfabrikatet skulle bibehålla skivkaraktär. Vid före- komst av termoplastiska partiklar i det första skiktet avses därvid 10 15 20 25 30 35 513 860 7 värmebehandlingen drivas så långt att de termoplastiska parti- klarna expanderar. Halvfabrikatet skulle i sådant fall erhålla ka- raktären av skumkomposithalvfabrikat. Ett eller flera sådana halvfabrikat skulle sedan kunna kombineras med varandra och eventuellt också med andra skivelement, tex sådana innehål- lande ett härdbart harts, i och för slutpressning eller annan sam- ordning till skiva vid förhöjd temperatur.

En skiva producerad enbart av ett eller flera första skikt innehål- lande den oorganiska silikatföreningen erhåller i normalfallet en vattentålighet som är sämre än den som uppnås genom använd- ning av större andelar av polymera material. I den mån hög vat- tentålighet är ett viktigt kriterium kan en skiva bildad av ett eller flera första skikt innehållande den oorganiska silikatföreningen kombineras med ett eller flera andra, förhållandevis styva skikt innefattande både ett härdat harts och expanderande termoplas- tiska partiklar. Vid tillverkningen skulle därvid i praktiken ett halvfabrikat till ett sådant andra skikt kunna placeras mellan två första skikt innehållande den oorganiska silikatföreningen. Halv- fabrikatet i det andra skiktet skulle därvid kunna innehålla det härdbara hartset i ohärdad form och de expanderbara termoplas- tiska partiklarna i oexpanderad form. Vid varmpressning av dessa tre skikt uppstår intim sammanbindning mellan dem, varvid de första skikten på skivans utsida kommer att ha hög brandhärdig- het under det att mittskiktet kommer att framförallt ha goda håll- fasthetsegenskaper. l följande beskrivning kommer beträffande det härdbara hartset som ingår i det eventuellt förekommande andra skiktet att nyttjas termerna A-, B- och C-stadium. Innebörden härav är att ett härd- bart harts som befinner sig i A-stadium är smältbart, ringa förnä- tat och lösligt i aceton med flera lösningsmedel. Ett harts i C-sta- dium är osmältbart, fullständigt' förnätat och olösligt. B-stadiet betecknar ett stadium mellan A- och C-stadiet.

I det följande ges en detaljerad beskrivning av kompositioner och tillverkningsaspekter avseende det ovan med “andra“ betecknade 10 15 20 25 30 35 513 860 8 skiktet. Vad som diskuteras nedan är tillämpbart både på det fal- let att det andra skiktet tillverkas för sig-och först såsom prefabri- cerad enhet kombineras med ett eller flera första skikt för bil- dande av den åsyftade skivan och det fall att önskat antal av de första och andra skikten i en och samma varmpressningsopera- tion kombineras med varandra till skivan. Vad som nedan sägs beträffande de "termoplastiska partiklarna och det banformiga materialet avses också vara tillämpligt på i det första skiktet in- gående, eventuellt förekommande termoplastiska partiklar och också på det fibrösa och oorganiska materialet som ingår i det första skiktet.

Nedan kommer begreppet “kompositmaterialet“ att nyttjas för “det andra skiktet".

Kompositmaterialet kan exempelvis framställas på följande sätt: ett förkondensat av ett vattenbaserat härdbart harts framställes på konventionellt sätt och vattenhalten regleras så att man får en torrhalt på 30 till 75 vikt-%. Den på detta sätt erhållna lösningen försättes med oexpanderade termoplastiska partiklar, så kallade mikrosfärer, i sådan mängd att vlktförhàllandet mikrosfärer:harts i det pressade kompositmaterialet varierar mellan 4:1 och 1:50.

Det är fördelaktigt att låta mikrosfärerna ingå i en sådan mängd att de i expanderat tillstånd utgör 50-95, företrädesvis 75-95, volym-% av det banformiga materialet och hartsblandningen. Det banformiga materialet impregneras med blandningen av harts och mikrosfärer på konventionellt sätt, till exempel genom att banan nedföres i ett bad av blandningen eller genom att blandningen sprutas på banan. Den impregnerade banans impregneringsgrad kan regleras till exempel genom pressning med valsar.

De härdbara hartser, som företrädesvis kommer ifråga, utgöres av så kallade formaldehydbaserade hartser med karbamid, fenol, resorcinol eller melamin. Dock kan också mer generellt härdbara hartser användas, såsom polykondenserade hartser, till exempel polyimid, och polyadderade hartser, till exempel polyuretan. 10 15 20 25 30 35 515 860 Det banformiga materialet kan utgöras av vävt eller ovävt, orga- niskt eller oorganiskt material, varvid särskilt må nämnas glasfi- ber, mineralfiber, cellulosafiber och polyesterfiber. Det är också viktigt att det banformiga materialet har tillräcklig porositet för att på ett tillfredsställande sätt kunna impregneras med blandningen av harts och mikrosfärer. För att uppnå god torkbarhet och han- terbarhet av det banformiga materialet, betraktat som enskilt skikt, har detta lämpligen en tjocklek varierande mellan 0,1 och 5 mm. Vid själva skivframställningen i varmpressen kan emellertid ett flertal enskilda sådana kompositmaterialskikt kombineras in- bördes och med eventuella “första“ skikt och närmare bestämt så att den resulterande skivans tjocklek kan vara 40 mm eller mer.

Detta hänger samman med att lösningsmedelshalten regleras till att icke vara äventyrligt hög men å andra sidan icke lägre än att pressningsoperationen kan ske i en för ett homogent pressnings- resultat befordrande àngmiljö. Det föredrages att lösningsme- delshalten i kompositmaterialet före varmpressning ej är högre än 40, lämpligen ej högre än 25 och företrädesvis ej mer än 15 vikt- %. Dock bör lösningsmedelshalten vara tillräcklig för att uppnå den befordrande ångmiljön, företrädesvis över 2 och helst över 5 vikt-% De mikrosfärer som användes vid framställning av kompositmate- rialet har skal, som kan utgöras av sampolymerer av vinylklorid och vinylidenklorid, sampolymerer av vinylklorid och akrylnitril, sampolymerer av vinylidenklorid och akrylnitril, samt sampolyme- rer av styren och akrylnitril. Vidare må nämnas sampolymerer av metylmetakrylat innehållande upp till ca 20 vikt-% styren, sampo- lymerer av metylmetakrylat och upp till ca 50 vikt-% av kombine- rade monomerer av etylmetakrylat, sampolymerer av metyl- metakrylat och upp till ca 70 vikt% av ortoklorstyren. Partikel- storleken för de oexpanderade sfärerna och därmed för de expanderade sfärerna kan variera inom vida gränser och väljes med ledning av de egenskaper som önskas hos den färdiga produkten. Som exempel på partikelstorlekar för oexpanderade sfärer må nämnas 1 pm till 'l mm, företrädesvis 2 pm till 0,5 mm och särskilt 5 pm till 50 pm. Vid expansionen ökar mikrosfärernas 10 15 20 25 30 513 860 10 diameter med en faktor 2-5. De oexpanderade sfärerna innehåller flyktiga, flytande jäsmedel, som förångas vid värmetillförseln.

Dessa jäsmedel kan utgöras av freoner, kolväten, såsom n- pentan, i-pentan, neopentan, butan, i-butan eller andra jäsmedel, som konventionellt användes i mikrosfärer av här angivet slag. 5- 30 vikt-% av mikrosfären kan lämpligen utgöras av jäsmedel.

Mikrosfärerna kan tillföras hartslösningen såsom torkade partiklar eller i en suspension, till exempel i vatten eller en alkohol, såsom metanol.

Förhållandet harts till mikrosfärer i impregneringslösningen kan såsom tidigare angivits variera inom vida gränser och detta för- hållande påverkar den färdiga produktens egenskaper. Omvänt kan man alltså med utgångspunkt från ett visst användningsom- råde och vissa önskade egenskaper hos den färdiga produkten välja ett lämpligt förhållande harts till mikrosfärer i blandningen.

Detta förhållande kan lätt bestämmas genom förberedande försök i laboratorieskala.

Blandningen av harts och mikrosfärer kan om så önskas eller er- fordras försättas med olika tillsatser, såsom stabilisatorer, kopp- lare, fyllmedel, brandhämmande tillsatser och/eller pigment.

I kompositmaterialet i dess egenskap av halvfabrikat föreligger således de termoplastiska partiklarna i oexpanderad form och det härdbara hartset i A- eller möjligen B-stadium. Efter torkning till en lösningsmedelshalt av företrädesvis 5-25 vikt% kan komposit- materialet iordningställas för den i en senare operation kom- mande varmpressningen. Därvid kan exempelvis kompositmate- rialet rullas upp till rullar i och för transport eller lagring.

Vid varmpressningen kan på den ena eller på båda sidorna om det med hartsblandningen impregnerade banformiga materialet anbringas ett poröst materiallager om så skulle önskas. Härmed inbegripes att nämnda porösa materiallager skulle kunna vara beläget mellan två med hartsblandningen impregnerade material- banor. Med bestämningen "poröst" i anslutning till materiallagret 10 15 20 25 30 513 860 11 skall förstås att detta skall uppvisa sådana öppningar eller hålig- heter att det dels tillåter en delvis inträngning av hartsbland- ningen i materiallagret när de termoplastiska partiklarna expande- rar, dels tillåter lösningsmedelsavgång längs och/eller genom materiallagret. I praktiken kan materiallagret utgöras av någon form av fibröst lager eller fibrös bana, till exempel av ett vävt eller ovävt, organiskt eller oorganiskt fibermaterial. inom begreppet "fibrös bana" inbegripes här så kallade fiberflis- eller flismattor, till exempel av glas eller mineral. Såsom exempel på fibermaterial må nämnas glasfiber, mineralfiber, cellulosafiber och polyesterfi- ber. Särskilt fördelaktiga alternativ härvidlag är att utforma det porösa lagret av glasull eller mineralull.

Alternativt kan också det porösa materiallagret utgöras av så kallad sträckmetall, nämligen en nätartad metallstruktur bildad av ett enda sammanhängande metallstycke. l sådan sträckmetall fö- religger förbindande bryggor vilka är mer eller mindre snedställda i förhållande till sträckmetallagrets huvudplan. Inom sådana bryg- gor har sträckmetallagret genomgående öppningar. Således tillå- ter sträckmetallagret lösningsmedelsavgång genom sträckmetal- lagrets öppningar och vidare kan lösningsmedlet avgå parallellt med sträckmetallagret till följd av de öppningar och kaviteter som föreligger i anslutning till sträckmetallagret.

Ett ytterligare alternativ till materiallager är ett skumlager, t ex av melaminskum eller polyesterskum. Ett sådant skumlager kan vid utövande av förfarandet placeras på ena sidan om det impregne- rade banformiga materialet vid varmpressningen i och för åstad- kommande av det åsyftade laminatet. Ett dylikt skumlager skulle för övrigt också kunna placeras mellan lager bildade av det imp- regnerade banformiga materialet vid varmpressningen.

Som skumplast väljes med fördel en skumplast med relativt mjuk kara tär. Skumplastens densitet kan exempelvis väljas till ca 200 kg/m eller mindre. ock bör skumplastens densitet med fördel väljas till ca 5 kg/m eller mer. Speciellt förmånliga resultat har 10 15 20 25 30 513 860 12 uppnåtts mešd skumplaster, vilkas densiteter legat mellan 5 och 80 kg per m . i Vid användning av glasull eller mineralull till det porösa material- lagret välåes med fördel densiteten till någ nstans mellan 50 och 300 kg/m , varvid mellan 100 och 200 kg/m speciellt föredrages.

Kombinationen av kompositmaterialet bestående av det impreg- nerade banformiga materialet och nämnda porösa materiallager kan placeras i en varmpress eller dylikt och utsätts där för värme så att kvarvarande lösningsmedelsandel förångas och de termo- plastiska partiklarna expanderar.

Materiallagret och det impregnerade banformiga materialet utfor- mas eller väljes lämpligen så att en delvis inträngning av harts- blandningen i materiallagret sker när de termoplastiska parti- klarna expanderar. Därmed uppstår således förnämlig inbördes koppling mellan hartsblandningen, det banformiga materialet och det porösa materiallagret. Såsom redan nämnts väljes lämpligen materiallagret av sådan porös karaktär att kvarvarande lösnings- medel till väsentlig del kan avgå längs och/eller genom material- lagret. Vid en normal presskonstruktion avgår lösningsmedlet till största delen åt sidorna genom den del av det porösa materiallag- ret som icke upptages av inträngd hartsblandning.

Ovan har i exemplifierande syfte beskrivits hurusom det är möjligt att vid varmpressningen av kompositmaterialet kombinera detta med ytterligare materiallager såsom porösa sådana. Det bör emellertid omsorgsfullt noteras att sådana porösa materiallager icke är nödvändiga utan att varmpressningen kan ske med ett flertal kompositmateriallager vartdera bestående av ett impregne- rat banformigt material och eventuella ytterligare, icke-porösa la- ger. Ett sådant utförande låter sig speciellt väl realiseras till följd av att lösningsmedelshalten i kompositmaterialet före varm- pressningen reglerats, företrädesvis genom torkning, till ett värde liggande helst inom 5-25 vikt%. 10 15 20 25 30 513 860 13 Härdningen av det härdbara hartset sker i ett och samma skede i varmpressen som förångningen av kvarvarande lösningsmedel och expansionen av de termoplastiska partiklarna, varvid tidsord- ningen lämpligen kan vara sådan att lösningsmedelsförångningen och expansionen av de termoplastiska partiklarna sker ungefärli- gen samtidigt medan sluthärdningen av det härdbara hartset sker därefter vid den temperaturförhöjning som uppträder när huvuddelen av lösningsmedelsvolymen avgått.

Kompositmaterialet bestående av det impregnerade banformiga materialet och eventuella ytterligare materiallager placeras lämp- ligen i varmpressen som sedan slutes till en viss given spaltvidd.

Den därefter följande expansionen av de termoplastiska parti- klarna ger upphov till en sådan volymökning att mellan pressytorna uppstår en pressningsfunktion utan att därvid pressytorna behöver närmas varandra.

Temperaturen i värmningsanordningen, varmpressen eller dylikt under behandlingen av kompositmaterialet kan variera mellan 100 och 200°C, företrädesvis 120-160°C. Vid försök har goda resultat uppnåtts vid ca 140°C.

Såsom redan nämnts är en uppgift för det porösa materiallagret, när det förekommer, att fungera så att lösningsmedlet kan avgå längs och/eller genom materiallagret. Därutöver kan det porösa materiallagret också ha ytterligare funktioner. Närmare bestämt kan det helt enkelt fungera såsom distansbildande lager i diverse sandwichartade kompositmaterial och detta oberoende av om på ömse sidor om eller blott på den ena sidan därav föreligger av det impregnerade banformiga materialet erhållna skikt. Det porösa materiallagret kan också ha karaktären av förbilligande fyllmate- rial.

I ett tänkbart utförande enligt uppfinningen, vid vilket på ömse si- dor om ett poröst materiallager placeras impregnerade material- banor väljes det porösa materiallagret, det impregnerade ban- 10 15 20 25 30 35 513 860 14 formiga materialet och värme- och pressningsbetingelserna så att det härdbara hartset och/eller termoplasten bildar förbindande bryggor genom det porösa materialskiktet. Vid ett sådant utfö- rande får emellertid de förbindande bryggorna icke bli så omfat- tande att de förhindrar lösningsmedelsavgasning längs och/eller genom materiallagret. Sådana förbindande bryggor mellan de på ömse sidor om det porösa materiallagret belägna, av det impreg- nerade, banformiga materialet erhållna skikten innebär en mer stabil inbördes förbindning mellan de sistnämnda skikten än den som skulle kunna ombesörjas av det porösa materiallagret en- samt. Härigenom uppnås förbättrade hållfasthetsegenskaper, till exempel vad gäller styvhet hos det erhållna kompositmaterialet men framförallt vad gäller motståndsförmågan mot splittring av kompositet utmed det porösa materiallagret. Speciellt vid i och för sig väl kompressibla, porösa materiallager innebär dessutom de förbindande bryggorna en större motståndskraft mot hoppress- ning av det porösa materiallagret. De förbindande bryggorna är speciellt förmånliga i sådana fall där det porösa materiallagret ut- görs av skumplast eller eljest material som är relativt mjukt eller har låg densitet men där man trots sådan mjukhet eller låg densi- tet vill uppnå goda hållfasthetsegenskaper.

Såsom ovan redan påtalats kan det i nyss gjorda framställning såsom “kompositmaterial“ betecknade andra skiktet iamineras till ett eller flera första skikt innehållande den oorganiska silikatföre- ningen genom sedvanliga lamineringstekniker. Dessutom förelig- ger den redan påtalade möjligheten att i en och samma varm- pressningsoperation pressa samman ett eller flera första skikt in- nehållande den oorganiska silikatföreningen och ett eller flera andra skikt (kompositmaterialskikt) i och för erhållande av den åsyftade skivan, varvid på åtminstone en sida av skivan bör vara placerat ett eller flera första skikt innehållande den oorganiska silikatföreningen.

Det påpekas att i praktiken de enskilda första och andra skikten i deras sammanbundna tillstånd har en tjocklek som ligger i stor- leksordningen 'l mm. Detta gäller både för det fallet att termop- 10 513 860 15 lastiska expanderade partiklar ingår i skiktet eller att sådana sak- nas. I det senare fallet kommer således de oorganiska fyllmedel- spartlklarna att fungera densitetsreducerande. Vidare må såsom exempel nämnas att ett sådant första eller andra skikt i bundet tillstånd kan ha en densitet som ligger i storleksordningen 210 kg/ma. När den slutliga skivan åstadkommes kan denna i bero- ende av tjocklek uppvisa ett större eller mindre antal första och/eller andra skikt, d v s att skikt i storleksordningen många tiotal regelmässigt kan förekomma.

Det är givet att uppfinningen kan underkastas en mängd modifie- ringar inom ramen för uppfinningstanken sådan denna definieras i efterföljande patentkrav.

Claims (30)

10 15 20 25 30 35 513 860 ”l Patentkrav

1. Mot höga temperaturer härdig skiva innefattande minst ett skumartat skikt innehållande minst en Oorganisk silikatförening, ett fibröst oorganiskt material och minst ett lågdensitetsfyllmedel innefattande expanderade termoplastiska partiklar, kännetecknad därav, att lågdensitetsfyllmedlet innefattar en blandning av de expanderade termoplastiska partiklarna och oorganiska partiklar för att förbättra skivans härdighet mot höga temperaturer

2. Skiva enligt krav 1, kännetecknad därav, att de oorganiska partiklarna utgörs av glas.

3. Skiva enligt krav 2, kännetecknad därav, att glaspartiklarna utgörs av glasballonger.

4. Skiva enligt något föregående krav, kärmetecknad därav, att de expanderade termoplastiska partiklarna utgörs av mikrosfärer.

5. Skiva enligt något föregående krav, kännefecknad därav, att det fibrösa oorganiska materialet är, betraktat i sin utgångsform, banformigt.

6. Skiva enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att silikatföreningen utgörs av vattenglas.

7. Skiva enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att silikatföreningen med däri ingående tillsatser utgör 25-90, lämpli- gen 45-70, företrädesvis cirka 65 vikt-% av det förstnämnda skiktets vikt.

8. Skiva enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att det fibrösa oorganiska materialet utgör 10-60, lämpligen 15-45, företrädesvis cirka 25 vikt-% av det förstnämnda skiktet. 10 15 20 25 30 35 515 860

9. Skiva enligt något av kraven 2-8, kännetecknad därav, att låg- densitetsfyllmedlet utgör 3-60, lämpligen 5-40, företrädesvis cirka 10 vikt-% av det förstnämnda skiktet.

10. Skiva enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att det förstnämnda skiktet innefattar ett första lager innehållande den oorganiska silikatföreningen och ett andra lager innehållande ett poröst material anordnat att under framställning av skivan ge- nom varmpressning tillåta gasavgång längs och/eller genom det porösa materiallagret.

11. Skiva enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att den utöver det förstnämnda skiktet i ett antal av ett eller flera dessutom innefattar minst ett andra skikt.

12. Skiva enligt krav 11, kännefecknad därav, att det andra skik- tet innefattar ett fibröst material, ett härdat harts och expande- rade termoplastiska partiklar.

13. , Skiva enligt krav 12, kännetecknad därav, att det andra skik- tets fibrösa material, betraktat i sin utgångsform, är banformigt.

14. Skiva enligt krav 12 eller 13, kännetecknad därav, att det andra skiktets fibrösa material utgörs av ett vävt eller ovävt, or- ganiskt eller oorganiskt fibermaterial.

15. Skiva enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att den innehåller minst 30, lämpligen minst 40, företrädesvis minst 50, och i synnerhet minst 85 vikt-% oorganiska beståndsdelar.

16. Förfarande för framställning av en skiva, vid vilket förfarande minst ett bindemedels- och lösningsmedelsinnehållande skikt be- handlas i och för lösningsmedelsavlägsnande och uppnående av en bindningseffekt i skivan, varvid skiktet som behandlas åt- minstone delvis bildas av minst en oorganisk silikatförening utgö- rande bindemedlet och ett fibröst oorganiskt material och varvid skiktet som underkastas behandling dessutom bringas att inne- 10 15 20 25 30 35 513 860 fatta minst ett lågdensitetsfyllmedel som innefattar expande- rade/oexpanderade termoplastiska partiklar för att bibringa skik- tet en skumartad karaktär, vilka termoplastiska partiklar bring- ats/bringas att expandera genom värmetillförsel, kännetecknat därav, att lågdensitetsfyllmedlet bringas att innefatta en bland- ning av de termoplastiska partiklarna och oorganiska partiklar för att förbättra skivans härdighet mot höga temperaturer.

17. Förfarande enligt krav 16, kânnetecknat därav, att som oor- ganiska partiklar väljes glaspartiklar.

18. Förfarande enligt krav 17, kännetecknat därav, att som glaspartiklar väljes glasballonger.

19. Förfarande enligt krav 16, kännetecknat därav, att lågdensi- tetsfyllmedlets oexpanderade termoplastiska partiklar bringas att expandera under behandlingen genom värmetillförsel.

20. Förfarande enligt något av kraven 16-19, kännetecknat därav, att behandlingen, inbegripande värmetillförseln, uppnås genom varmpressning.

21. Förfarande enligt något av kraven 16-20, kännetecknat därav, att skiktet bringas att innefatta ett första lager innehål- lande den oorganiska silikatföreningen och ett andra lager inne- hållande ett poröst material anordnat att under behandlingen till- låta lösningsmedelsavgång längs och/eller genom det andra po- rösa materlallagret.

22. Förfarande enligt något av kraven 16-21, kännetecknat därav, att behandlingen i och för skivbildning utföres med, ut- över det minst ena förstnämnda skiktet, minst ett andra skikt in- nefattande ett fibröst material impregnerat med ett härdbart harts och innehållande termoplastiska partiklar.

23. Förfarande enligt krav 22, kännetecknat därav, att de ter- moplastiska partiklarna före behandlingen föreligger i det andra 10 15 20 25 30 513 860 4 skiktet i oexpanderad form och att partiklarna under behand- lingen bringas att expandera genom värmetillförsel.

24. Förfarande enligt krav 23, kännetecknat därav, att det härd- bara hartset under behandlingen bringas att övergå från A- eller B-stadium till C-stadium.

25. Förfarande enligt krav 22, kännetecknat därav, att det andra skiktet före behandlingen har karaktären av ett prefabricerat skumkompositmaterialskikt, i vilket de termoplastiska partiklarna föreligger i expanderad form.

26. Förfarande enligt krav 25, kännetecknat därav, att det härd- bara hartset föreligger i skumkompositmaterialskiktet i A- eller B- stadium.

27. Förfarande enligt något av kraven 16-26, kännetecknat därav, att skivan efter behandling lamineras samman med ett el- ler flera ytterligare prefabricerade skikt bestående av ett fibröst material, ett härdat harts och expanderade termoplastiska par- tiklar.

28. Förfarande enligt något av kraven 16-27, kännetecknat därav, att i och för skivframställning ett flertal första skikt lamine- TGS samman.

29. Förfarande enligt krav 28, kännetecknat därav, att åtmins- tone vissa av de första skikten innehåller termoplastiska partiklar som före lamineringen är i oexpanderad form.

30. Förfarande enligt krav 28, kännetecknat därav, att åtmins- tone vissa av de första skikten innehåller termoplastiska partiklar som före lamineringen är i expanderad form.