夾心板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種夾心板，其特別是用于制造建筑元件或車輛車身部件，其具有金屬覆蓋板以及布置在覆蓋板之間的至少一個(gè)由聚合物形成的芯層，該芯層與覆蓋板一體接合。特別地，本發(fā)明涉及一種通過利用壓力和加熱將金屬覆蓋板一體接合到布置在金屬覆蓋板間由聚合物形成的芯層進(jìn)而制造夾心
【背景技術(shù)】
[0002]此類夾心材料是已知的。
[0003]由申請(qǐng)人發(fā)明的被稱為“LITECOR”的夾心板由兩層覆蓋鋼板和塑料制成的芯層構(gòu)成。該夾心板呈現(xiàn)相對(duì)輕的重量同時(shí)具有好的抗彎剛度，特別適用于車輛車身結(jié)構(gòu)。芯層材料由熱塑性共聚物形成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明基于以下目的，即獲得上述類型的夾心板，使得其具有便宜的芯層，并具有更高級(jí)別的剛度屬性，特別地其是可冷成型的，而其可能的使用范圍不受限制。本發(fā)明意在擴(kuò)展此類夾心板的可能用途。
[0005]上述目標(biāo)是通過提出具有權(quán)利要求1所述特征的夾心板以及具有權(quán)利要求9所述特征的制造方法來實(shí)現(xiàn)的。
[0006]本發(fā)明的夾心板的芯層包括含纖維的載體，載體的纖維由聚氨酯基環(huán)繞，其中后者由水性、無溶劑的聚氨酯分散體形成，其中纖維具有相對(duì)短纖維段的形式，其在聚氨酯基中的總長最大為50mm。
[0007]借助含纖維的載體，提供了結(jié)合環(huán)繞纖維的聚氨酯基的基體，其作為用于夾心板的便宜且輕量的芯層。借助由聚氨酯基環(huán)繞或預(yù)浸漬的短纖維段，夾心板可以冷成型并且具有特別好的結(jié)果。
[0008]多種便宜的纖維類型可以用作本發(fā)明夾心板的芯層的纖維。纖維可以用來影響夾心板的特性，因此擴(kuò)展其可能的使用范圍。
[0009]根據(jù)本發(fā)明夾心板的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，芯層的纖維由礦物纖維優(yōu)選是陶瓷纖維形成。因此可以實(shí)現(xiàn)輕量耐熱的夾心板，同時(shí)具有很好的抗彎剛度。
[0010]本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，聚氨酯分散體包括封閉型異氰酸酯，或者封閉型異氰酸酯被添加到水性無溶劑的聚氨酯分散體中，用以制造芯層。諸如陶瓷纖維和玻璃纖維的耐熱纖維是脆的并且僅以較小程度形成。為了特別是增加以水性無溶劑PU分散體浸漬的用作本發(fā)明夾心板芯層的含纖維載體的彈性和粘接強(qiáng)度，封閉型NCO(異氰酸酯)被添加到PU分散體中。術(shù)語“封閉型”指的是分散體中的NCO含量在室溫下(約20°C)被隔離，只有在到達(dá)某一溫度時(shí)其才被活化。這允許聚氨酯分散體更高的交聯(lián)。優(yōu)選地，芳香族異氰酸酯(如單體的二苯基甲烷二異氰酸酯)和/或脂肪族異氰酸酯(如異佛爾酮二異氰酸酯)作為封閉型NCO而被添加。
[0011]在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，用于夾心板芯層的含纖維載體具有鋪設(shè)網(wǎng)格、編織物、針織物或非編織物的形式。還可以通過含纖維載體的結(jié)構(gòu)影響本發(fā)明夾心板的抗彎剛度和成型能力。特別地為了實(shí)現(xiàn)高抗彎剛度，優(yōu)選地含纖維載體具有編織物的形式。相反，利用具有非編織物形式的纖維層可以更為成功地實(shí)現(xiàn)很好的成型能力。
[0012]優(yōu)選地，本發(fā)明夾心板芯層的厚度在0.4mm至2.0mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選最大為1.5mm。
[0013]用于本發(fā)明夾心板的適當(dāng)覆蓋板是由鋁材料、鎂材料或鋼材料以及它們的組合制成的板。特別優(yōu)選地是使用鋼材料制成的覆蓋板，其中覆蓋板的厚度在0.1mm至1.0mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.2mm至0.8mm的范圍內(nèi)。鋼材料是相對(duì)便宜的材料，其對(duì)溫度變化具有高耐受力，具有高斷裂強(qiáng)度以及很好的成型能力，特別是有利的深沖性能和/或壓花性能。這里使用的鋼外板通常具有250-350MPa范圍內(nèi)的屈服點(diǎn)。還可以使用具有更高屈服強(qiáng)度的其他剛度級(jí)別。
[0014]本發(fā)明的另一實(shí)施例提出覆蓋板具有腐蝕保護(hù)層，以便實(shí)現(xiàn)低材料成本同時(shí)本發(fā)明建筑元件的長使用壽命。腐蝕保護(hù)層例如是通過熱浸鍍和/或電解涂覆金屬覆蓋板來實(shí)現(xiàn)的。典型的熱浸鍍是:Z:99% Zn, ZA:95% Zn+5% Al ；AZ:5% Al+43.4% Zn+1.6% Si ；AS:88-92% Al+8-12% Si。
[0015]本發(fā)明夾心板的另一優(yōu)選實(shí)施例提出覆蓋板具有不同的厚度和/或不同的腐蝕保護(hù)層。因此可以實(shí)現(xiàn)在高抗彎剛度、低組件重量和高耐腐蝕性方面優(yōu)化的夾心板。
[0016]在本發(fā)明夾心板的另一實(shí)施例中，至少一個(gè)覆蓋板具有由鋅構(gòu)成的腐蝕保護(hù)層。作為替代或者此外，至少一個(gè)覆蓋板還可以具有由鋁構(gòu)成的腐蝕保護(hù)層。
[0017]其他可以與傳統(tǒng)熱浸鍍和電解鍍一道使用的方式是CVD涂覆、PVD涂覆和/或溶膠-凝膠涂覆。此外，覆蓋板還可以或者已經(jīng)經(jīng)受進(jìn)一步的精加工，例如通過陽極氧化工藝。從而可以獲得任意所需的著色。
[0018]根據(jù)本發(fā)明夾心板的另一實(shí)施例，至少一個(gè)覆蓋板具有有機(jī)層，例如是漆或漆箔或漆膜的形式。從而可以獲得本發(fā)明夾心板的任意所需著色。優(yōu)選地有機(jī)層具有發(fā)光屬性(發(fā)光特性)。
[0019]本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，在芯層被接合到覆蓋板之前，其被穿透和/或機(jī)械脫水。因此在含纖維載體由水性無溶劑聚氨酯分散體浸漬后，含纖維載體中的水分被有效減少。因此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬覆蓋板處內(nèi)部腐蝕的可靠防護(hù)。當(dāng)芯層是由多個(gè)含纖維載體通過水性無溶劑PU發(fā)分散體的逐層應(yīng)用而形成的時(shí)候，可以例如實(shí)現(xiàn)水分的減少，上述I3U分散體優(yōu)選添加有封閉型NCO，其中PU分散體例如通過至少一個(gè)尖刺輥或橡膠披覆輥等被壓入相應(yīng)的纖維層，以及/或者多余的水可通過擠壓去除。與之相反，當(dāng)僅使用一個(gè)纖維層時(shí)，水分的減少例如可以通過增加纖維層的多孔性來實(shí)現(xiàn)。
[0020]本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實(shí)施例提出由覆蓋板和芯層制成的夾心板在芯層與覆蓋板一體接合之后立即被冷卻，并且在冷卻的同時(shí)壓制或軋制。從而可以輔助與去除水相關(guān)聯(lián)的芯層的體積收縮或壓實(shí)。特別地，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)復(fù)合體(夾心板)中應(yīng)力的受控減小。
【附圖說明】
[0021]下文參考附圖中示出的多個(gè)實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0022]圖1示出了本發(fā)明夾心板的截面圖；以及
[0023]圖2示出了制造本發(fā)明夾心板的系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]附圖中示出的夾心板I包括兩個(gè)金屬覆蓋層1.Ul.2和含纖維的耐熱芯層1.3。
[0025]覆蓋層1.1,1.2優(yōu)選地由具有腐蝕保護(hù)層的鋼板構(gòu)成。這里優(yōu)選地使用鋅或鋁基的腐蝕保護(hù)層。每個(gè)覆蓋層(覆蓋板)1.1、1.2的厚度例如約0.1-0.8mm，優(yōu)選最大0.5mm，特別優(yōu)選最大0.4_。在圖1示出的實(shí)施例中，兩個(gè)覆蓋板1.1、1.2的厚度實(shí)質(zhì)上相同，例如約0.3_，并且他們包括相同類型的材料。然而，還可以使用不同厚度和/或包括不同材料類型的覆蓋板1.1、1.2來制造復(fù)合體I。特別地，覆蓋板1.1、1.2可以具有不同的腐蝕保護(hù)層:例如覆蓋板1.1或1.2可以包括具有高熱反射率的鋁基涂層，而覆蓋板1.2或1.1包括鋅基涂層。
[0026]芯層1.3由至少一個(gè)纖維層或一個(gè)含纖維載體構(gòu)成，并且載體的纖維由聚氨酯基環(huán)繞。該聚氨酯基是通過將含纖維載體滲透/浸漬水性無溶劑聚氨酯分散體而制備的。本文中的術(shù)語“預(yù)浸料”指的是預(yù)浸漬纖維，其中聚氨酯基中的纖維具有連續(xù)長絲纖維的形式或者相對(duì)短的纖維段的形式，例如纖維長度最大為50mm。PU分散體或基用作粘合劑(膠)。
[0027]優(yōu)選地聚氨酯分散體還包括封閉型NCO(異氰酸酯)，其在室溫下是鈍化的，并且僅在加熱到某一溫度(例如50°C)時(shí)活化。芳族和脂族異氰酸酯適用于此類阻滯劑，例如是單體二苯基甲烷二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯。使用適當(dāng)?shù)淖铚┛梢垣@得聚氨酯分散體更強(qiáng)的交聯(lián)。PU分散體和封閉型NCO的混合比率取決于活化溫度，并且還取決于含纖維載體內(nèi)所需的交聯(lián)水平。
[0028]載體的纖維由耐高溫的礦物纖維構(gòu)成，優(yōu)選由不燃的陶瓷纖維構(gòu)成。含纖維載體這里具有鋪設(shè)網(wǎng)格、編織物或非編織物的形式。用于制造芯層1.3的含纖維載體是多孔的，即液體可通過。
[0029]制造本發(fā)明的夾心板