DE102017009520A1

DE102017009520A1 - Elastischer Verbundkörper und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102017009520A1
Application number: DE102017009520.5A
Authority: DE
Inventors: Knut Bauer; René Schaarschmidt
Original assignee: EISSMANN COTESA GmbH
Current assignee: EISSMANN COTESA GmbH
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2019-04-11

Abstract

Die Erfindung betrifft elastische Verbundkörper zur Verwendung als Matte, Unterlage, lose oder lösbar aufgelegter Belag, Decke, lose oder lösbar aufgelegter Überzug oder Auflage und Verfahren zu deren Herstellung.
Die elastischen Verbundkörper zeichnen sich insbesondere durch ihre ökonomisch günstige Realisierung und Bereitstellung zur Verwendung als Matte, Unterlage, lose oder lösbar aufgelegter Belag, Decke, lose oder lösbar aufgelegter Überzug oder Auflage aus.
Dazu weist der elastische Verbundkörper eine faserverstärkte Kunststoffschicht aus einem bahnenförmigen Faser-Matrix-Halbzeug mit einer Matrix aus einem Kunststoff und eine elastische Schicht aus einem bahnenförmigen elastischen Halbzeug auf, die zusammen wärmebehandelt sind.

Description

Die Erfindung betrifft elastische Verbundkörper zur Verwendung als Matte, Unterlage, lose oder lösbar aufgelegter Belag, Decke, lose oder lösbar aufgelegter Überzug oder Auflage und Verfahren zu deren Herstellung.
Feste Verbundbauteile sind unter anderem aus der Druckschrift DE 10 2005 023 320 A1 als Verbundbauteil aus wärmehärtenden Harzen und Elastomeren, Verfahren zur Herstellung und Verwendung eines solchen Verbundbauteils bekannt. Das Verbundbauteil besteht aus einem Festigkeitsträger oder einer harten Schicht aus einem wärmehärtenden Harz. Auf dieser befindet sich eine Elastomerschicht. Durch Aushärten oder Vulkanisieren wird der Verbund mit der harten Schicht und der Elastomerschicht realisiert. Das Verbundbauteil besteht dabei aus wenigstens jeweils einer dieser Schichten.
Ein weiteres Verbundbauteil ist durch die Druckschrift DE 10 2011 114 362 A1 als Verbundbauteil aus thermoplastischem Kunststoff und Elastomeren sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundbauteils offengelegt. Das Verbundbauteil besteht aus wenigstens zwei Schichten, wobei eine erste Schicht zumindest teilweise aus einem Kunststoff besteht und wobei eine zweite Schicht zumindest teilweise aus einem Elastomer besteht. Die zumindest teilweise aus einem Kunststoff bestehende erste Schicht besteht aus einem mittels Faser verstärkten Kunststoff mit einer thermoplastischen Matrix.
Der in den Patentansprüchen 1 und 8 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elastischen Verbundkörper ökonomisch günstig bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mit den in den Patentansprüchen 1 und 8 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die elastischen Verbundkörper zeichnen sich insbesondere durch ihre ökonomisch günstige Realisierung und Bereitstellung zur Verwendung als Matte, Unterlage, lose oder lösbar aufgelegter Belag, Decke, lose oder lösbar aufgelegter Überzug oder Auflage aus.
Dazu weist der elastische Verbundkörper eine faserverstärkte Kunststoffschicht aus einem bahnenförmigen Faser-Matrix-Halbzeug mit einer Matrix aus einem Kunststoff und eine elastische Schicht aus einem bahnenförmigen elastischen Halbzeug auf, die zusammen wärmebehandelt sind.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass ein Verbundkörper aus einer gemeinsam wärmebehandelten faserverstärkten Kunststoffschicht aus einem bahnenförmigen Faser-Matrix-Halbzeug und einer elastischen Schicht aus einem elastischen Halbzeug zusammen wärmebehandelt, einen elastischen Verbundkörper ergeben.
Zur Herstellung werden dazu ein bahnenförmiges Faser-Matrix-Halbzeug mit einer Matrix aus einem Kunststoff und ein bahnenförmiges Halbzeug aus einem elastischen Stoff übereinander gelegt. Die bahnenförmige Halbzeuge werden anschließend gemeinsam wärmebehandelt, so dass sich der elastische Verbundkörper mit einer Schicht eines faserverstärkten Kunststoffes und einer Schicht des elastischen Stoffes ausbildet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 7, 9 und 10 angegeben.
Der Kunststoff der Matrix des Faser-Matrix-Halbzeugs besteht nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 aus einem Epoxidharz.
Die Fasern des Faser-Matrix-Halbzeugs und damit des elastischen Verbundkörpers bestehen nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 aus Kohlenstoff, Aramid, Glas oder Basalt. Weiterhin können die Fasern Naturfasern sein.
Die Fasern sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 Endlosfasern.
Die faserverstärkte Kunststoffschicht ausgebildet aus dem bahnenförmigen Faser-Matrix-Halbzeug weist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 ein Dicke größer 0 bis kleiner/gleich 1 mm auf.
Die elastische Schicht ausgebildet aus dem bahnenförmigen elastischen Halbzeug besteht nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 aus Gummi oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM).
Die elastische Schicht ausgebildet aus dem bahnenförmigen elastischen Halbzeug weist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 eine Dicke von größer 0 bis kleiner/gleich 3 mm auf.
Die Halbzeuge werden nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 bei einer Temperatur jeweils einschließlich von 80°C bis 200°C wärmebehandelt.
Die Wärmebehandlung der Halbzeuge erfolgt nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 10 in einem Autoklaven bei einem Druck jeweils einschließlich 1 bar bis 10 bar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigt:

1 einen elastischen Verbundkörper.

Im nachfolgenden Ausführungsbeispiel werden ein elastischer Verbundkörper und ein Verfahren zu dessen Herstellung zusammen näher erläutert.
Ein elastischer Verbundkörper 1 zur Verwendung als Matte, Unterlage, lose oder lösbar aufgelegter Belag, Decke, lose oder lösbar aufgelegter Überzug oder Auflage besteht im Wesentlichen aus einer faserverstärkten Kunststoffschicht 2 und einer elastischen Schicht 3, die übereinander angeordnet sind.
Die 1 zeigt einen elastischen Verbundkörper 1 in einer prinzipiellen Darstellung.
Zur Herstellung des elastischen Verbundkörpers 1 werden ein bahnenförmiges Faser-Matrix-Halbzeug mit einer Matrix aus einem Kunststoff und ein bahnenförmiges Halbzeug aus einem elastischen Stoff übereinander gelegt. Die bahnenförmige Halbzeuge werden anschließend gemeinsam wärmebehandelt, so dass sich der elastische Verbundkörper 1 mit einer Schicht eines faserverstärkten Kunststoffes 2 und einer Schicht des elastischen Stoffes 3 ausbildet.
Damit ist ein elastischer Verbundkörper 1 mit einer faserverstärkten Kunststoffschicht 2 aus einem bahnenförmigen Faser-Matrix-Halbzeug mit einer Matrix aus einem Kunststoff und einer elastischen Schicht 3 aus einem bahnenförmigen elastischen Halbzeug realisiert.
Auf der elastischen Schicht 3 befindet sich die faserverstärkte Kunststoffschicht 2. Die elastische Schicht 3 ausgebildet aus dem bahnenförmigen elastischen Halbzeug kann aus Gummi oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) bestehen. Die faserverstärkte Kunststoffschicht 2 ist aus dem bahnenförmigen Faser-Matrix-Halbzeug ausgebildet. Der Kunststoff der Matrix des Faser-Matrix-Halbzeugs besteht aus einem Epoxidharz. Die Fasern als Endlosfasern des Faser-Matrix-Halbzeugs und damit des elastischen Verbundkörpers 1 können aus Kohlenstoff oder Aramid bestehen. Damit weist der elastische Verbundkörper 1 eine faserverstärkte Kunststoffschicht 2 aus dem die Endlosfasern enthaltenden ausgehärteten Epoxidharz auf.
Die elastische Schicht 3 ausgebildet aus dem bahnenförmigen elastischen Halbzeug weist eine Dicke größer 0 bis kleiner/gleich 3 mm auf. So kann diese vorteilhafterweise eine Dicke von 0,5 mm besitzen. Die faserverstärkte Kunststoffschicht 2 ausgebildet aus dem bahnenförmigen Faser-Matrix-Halbzeug besitzt eine Dicke größer 0 bis kleiner/gleich 1 mm. So kann diese vorteilhafterweise eine Dicke von 0,25 mm aufweisen.
Die Halbzeuge werden zur Ausbildung des elastischen Verbundkörpers 1 bei einer Temperatur jeweils einschließlich von 80°C bis 200°C in einem Autoklaven bei einem Druck jeweils einschließlich 1 bar bis 10 bar wärmebehandelt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005023320 A1 [0002]
DE 102011114362 A1 [0003]

Claims

Elastischer Verbundkörper (1) zur Verwendung als Matte, Unterlage, lose oder lösbar aufgelegter Belag, Decke, lose oder lösbar aufgelegter Überzug oder Auflage, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Verbundkörper (1) eine faserverstärkte Kunststoffschicht (2) aus einem bahnenförmigen Faser-Matrix-Halbzeug mit einer Matrix aus einem Kunststoff und eine elastische Schicht (3) aus einem bahnenförmigen elastischen Halbzeug aufweist, die zusammen wärmebehandelt sind.
Elastischer Verbundkörper nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff der Matrix des Faser-Matrix-Halbzeugs aus einem Epoxidharz besteht.
Elastischer Verbundkörper nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern des Faser-Matrix-Halbzeugs und damit des elastischen Verbundkörpers (1) aus Kohlenstoff, Aramid, Glas oder Basalt bestehen oder Naturfasern sind.
Elastischer Verbundkörper nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern Endlosfasern sind.
Elastischer Verbundkörper nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die faserverstärkte Kunststoffschicht (2) ausgebildet aus dem bahnenförmigen Faser-Matrix-Halbzeug eine Dicke von größer 0 bis kleiner/gleich 1 mm aufweist.
Elastischer Verbundkörper nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Schicht (3) ausgebildet aus dem bahnenförmigen elastischen Halbzeug aus Gummi oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) besteht.
Elastischer Verbundkörper nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Schicht (3) ausgebildet aus dem bahnenförmigen elastischen Halbzeug eine Dicke von größer 0 bis kleiner/gleich 3 mm aufweist.
Verfahren zur Herstellung elastischer Verbundkörper (1) zur Verwendung als Matte, Unterlage, lose oder lösbar aufgelegter Belag, Decke, lose oder lösbar aufgelegter Überzug oder Auflage, dadurch gekennzeichnet, dass ein bahnenförmiges Faser-Matrix-Halbzeug mit einer Matrix aus einem Kunststoff und ein bahnenförmiges Halbzeug aus einem elastischen Stoff übereinander gelegt werden und dass die bahnenförmige Halbzeuge gemeinsam wärmebehandelt werden, so dass sich der elastische Verbundkörper (1) mit einer Schicht eines faserverstärkten Kunststoffes (2) und einer Schicht (3) des elastischen Stoffes ausbildet.
Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbzeuge bei einer Temperatur jeweils einschließlich von 80°C bis 200°C wärmebehandelt werden.
Verfahren nach den Patentansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung der Halbzeuge in einem Autoklaven bei einem Druck jeweils einschließlich 1 bar bis 10 bar erfolgt.