DE1504093A1

DE1504093A1 - Process for the production of light-core composite panels and light-core composite structures from plastic foam

Info

Publication number: DE1504093A1
Application number: DE19631504093
Authority: DE
Inventors: Rolf Moroni
Original assignee: Collo Rheincollodium Koeln GmbH
Current assignee: Collo Rheincollodium Koeln GmbH
Priority date: 1963-11-14
Filing date: 1963-11-14
Publication date: 1969-09-25

Description

Verfahren zur Herstellung von Leichtkern-Verbundplatten und Deichtkern-Verbundkonstruktionen aus Sunststoff-Schaumstoffen.Process for the production of lightweight core composite panels and dyke core composite structures made of plastic foams.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Leichtkern-Verbundplatten und Leichtkern-Verbunkonstruktionen aus Kunststoff-Schaumstoffen, vorzugsweise auf Basis der Polyurethane. Bekannt sind Leictkern-Verbundplatten, die in Beschichtungsverfahren hergestellt sind, wobei zugeschnittene Schaumstoffplatten mit Deckschichten beklebt werden Ferner ist es bekannt, solche Leichtkern-Verbundplatten nach dem Ausschäumverfahren herzustellen, wobei vorgefertigte Hohlkörper mit der aufschäumbaren Masse ausgefüllt werden. Bef allen diesen bekannten Verfahren findet keine innige Verbindung der äußeren Deckschichten mit dem Kern statt. Auch die an sIciL umstädliche anwendung zusätzlicher Klebemittel, befriedigt nicht in der Praxis Die nachteile der bekannten Arbeitseise werden bei der Erfindung dadurch behoben, daß in eine Zweickmäßig auf 8 - 12° abge-Kühlte Form zunächst eine Bodenlage eines noch nicht ausreagierten flüssigen Schaumstofigemisches von hoher Enddichte, z..The invention relates to a method for producing lightweight core composite panels and lightweight core composite structures made of plastic foams, preferably on Basis of the polyurethanes. Light core composite panels are known which are used in coating processes are made, with cut-to-size foam sheets covered with cover layers It is also known to use such lightweight core composite panels by the foaming process produce, with prefabricated hollow bodies filled with the foamable mass will. In all of these known processes there is no intimate connection between the outer cover layers with the core instead. Also the application to SICiL urban additional adhesive, not satisfactory in practice The disadvantages of the known Working conditions are resolved in the invention in that in a Zweickweise on 8 - 12 ° cooled form first a bottom layer of a not yet fully reacted liquid foam mixture of high final density, e.g.

0,2 g/cm3 sodann ein fertig ausgeschäumter harter Kern aus einem Schaumstoff geringer Enddichte, z.B. 0,01 - 0,08 g/cm3, eingebracht und auf diesen Kern eine zweite Decklage des erstgenannten Schaumstoffes aufgefüllt wird, wobei nach Schließung der Form und Druckgebung das. Aufschäumen der Decklagen in Verbindung mit einer Verdichtung er den Formwänden anliegenden Schichten unter Ausnutzung der Reaktionswärme vor sich geht.0.2 g / cm3 then a completely foamed hard core made of a foam low final density, e.g. 0.01 - 0.08 g / cm3, and a second top layer of the first-mentioned foam is filled, after closing the shape and pressure. Foaming of the top layers in connection with a He compresses the mold walls adjacent layers using the heat of reaction going on.

Nach einem älteren Vorschlag zur Herstellung leichter FormpreX-teile mit Dichten von 0,2 - 0,9 aus Kunststoff-Schaumstoff, bei. welchem der in der Vorform gebildete Schaumstoffrichling vor der Beendigung der die Vernetzung bewirkenden Reaktion der Komponenten in eine Fertigform eingebracht und dort der Ablauf der Reaktion beendet sowie die Endverformung und Verdichtung des Schaumstoffkörpers unter Ausnutzung der bei der erstellung des Verformlings entstandenen Reaktionswärme druchgeführt wird, erfolgt die Aufschäumung des Schaumstoffrochlings in einer zweckmäßig auf unter 10° gekühlten Vorschäumform. Gegenüber diesem älteren Verfahren bietet das anmeldungsgemäße Verfahren den Vorteil, einen zuerst leichten Kern mit einer hoch verdichteten Deckschicht zu erzeugen. Wenn Lian ein Schaumstoffgemisch mit 0,02 g/cm3 Freischaumdichte in die Form einfüllen und verspressen wollte, so würde der Kern mit verdichtet werden. Diese Verdichtung des Kernes ist allerdings bei weitem nicht so stark wie die Verdichtung der AuLenzone, jedoch wäre diese Arbeitsweise für die Herstellung von Verbundplatten unientabel, dq ein so leiehtcr Rohstoffasatz einen ahmerst hohen iiillraum und damit entsprechend große Formen beanspruchen würde. Ein weiterei wesentlicher Vorteil gegenüber dem bekannten VErfahren ist die erheblich küzere Zeit des Aushärtens der verhältnismäßig dünnen Deickshiten, denn der Kern liegt ja bereits in fertig anfgeschäumtem Zustand vor.Based on an older proposal for the production of lightweight FormpreX parts with densities of 0.2-0.9 made of plastic foam, at. which one in the preform foam rods formed before the end of the crosslinking effect Reaction of the components brought into a finished form and there the process of the The reaction ends as well as the final deformation and compression of the foam body using the heat of reaction generated during the creation of the deformed part is carried out, the foaming of the foam blank takes place in an expedient manner on a pre-expansion mold cooled to below 10 °. Compared to this older method the method according to the application has the advantage of initially having a light core with a to produce highly compacted surface course. When Lian uses a foam mixture If you wanted to fill 0.02 g / cm3 free foam density into the mold and press it, it would the core to be compacted with. This compression of the core is, however, at nowhere near as strong as the compaction of the floodplain zone, but this way of working would be for the production of composite panels unientabel, dq a so easy Raw materials set an extremely high volume and thus correspondingly large shapes would claim. Another important advantage over the known method is the considerably shorter hardening time of the relatively thin Deickshiten, because the core is already in a fully foamed-on state.

In weiterer Bsildung des Verfhrens kann der kern geringere Seitenapmesungen als die Form besitzen, so dal'J die Decklagen seitlich übergreifen, als Randliesten dienen und den Kern allsietig umhülen. ian erhält so einen Körper, der außen eine geschlossene Oberfläche und innen einen leichten Füllstoffkern besitzt. Die Verbindung zwischen den Deckschichten und dem Kern ist besonders innig, da das noch reaktionsfähige Schaumstoffgemisch in die Proen des bereits ausreagierten Kernes eindringt und scih Deckschicht und Kern sozusagen miteinander verzahnen.In a further development of the procedure, the core can have smaller lateral dimensions than have the shape, so that the cover layers overlap laterally, as edge strips serve and envelop the core completely. ian thus receives a body, the one on the outside has a closed surface and a light filler core on the inside. The connection between the outer layers and the core is particularly intimate because the is still reactive Foam mixture penetrates into the proen of the already fully reacted core and scih The top layer and core interlock, so to speak.

Je nach den Anforderungen wärmetechnischer oder mehcanischer Art. kann die Dicke des kernes und der Deckscüichten beliebig verändert werden. Es ist natürlich auch. möglich, nur auf einer Seite eine Deckschiht aufzubringen. Es können auch ahlbahrete und wieche Schaumstoffe eine oder zweiseitig eingebettet bzw. beschiclltet werden. Auch lassen sich Gewebe, Geflechte, Papier, Draht, Glasfser, Glasfasemateen usw. als kernschicht oder zu-Sätzich zu eitleln spezifisch leichten Kern einlegen. Ferner kann in einem Arbeitsgang auf die Deckschicht eine Dekorschicht aus einfärbbaren Kunststoffen, Metallen, ilolzfurnieren usw. ohne Verkleben aufgebracht werden. Dieses Verfahren ist ferner nicht an die Herstellung von plattenartiren Körpern gebunden.Depending on the requirements of a thermal or mechanical nature. The thickness of the core and the deck layers can be changed as required. It is of course, too. possible to apply a cover layer only on one side. It can also covered and what kind of foams are embedded or coated on one or both sides will. Fabrics, braids, paper, wire, fiberglass, fiberglass can also be used etc. as a core layer or as an addition to a specifically light core. Furthermore, a decorative layer can be applied to the cover layer in one operation the end Colorable plastics, metals, wood veneers, etc., applied without gluing will. This process is also not applicable to the manufacture of plates Bodies bound.

Es lassen sich Formteile beliebiger Gestalt fertigen, wobei der leichte Kern von einer Deckschicht umgeben sein soll, z.B.Moldings of any shape can be produced, with the light one The core should be surrounded by a cover layer, e.g.

Kugelsegmente für den Ivuppelbau, Rohre usw. Durch die verschiedenen Möglichkeiten der Verarbeitung und Wahl der Formen ergeben sich entsprechend zahlreiche Anwendungsgebiete. Je nach Verwendung kann die Deckschicht durch Abänderung der Rezeptur auch halbhart oder weich eingestellt werden.Ball segments for the Ivuppelbau, pipes etc. Due to the different There are correspondingly numerous possibilities for processing and choice of shapes Application areas. Depending on the use, the top layer can be modified by changing the The recipe can also be set to be semi-hard or soft.

Der Vorteil des neuen Verfahrens besteht in erster Linie darin, dalJ das Klebeproblem sich von selbst löst. Ferner brauchen keine seitlichen Randleisten in einem zusätzlichen Arbeitsprozeß an dem fertigen körper angebracht zu werden, da der Kern allseitig, also auch an den Rändern, von der Deckschicht umhüllt ist. Gegenüber dem Ausschäumverfahren sind auch keine aufwendigen Stützformen nötig. Ein weiterer Vorteil gegenüber allen bisherigen Verbundbauweisen mit einem Schaumstoff als Kern besteht darin, daß bei dem neuen Verfahren Kern und Deckschicht aus dem gleichen Rohstoff bestehen. Das bedeutet, daß Kern und Deckschicht annähernd gleiche Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen und somit bei Temperaturbelastungen die Gefahr des Verziehens weitgehend beseitigt ist.The main advantage of the new method is that the sticking problem resolves itself. Furthermore, you do not need any lateral edge strips to be attached to the finished body in an additional work process, because the core is covered on all sides, including the edges, by the cover layer. Compared to the foaming process, no complex support forms are necessary. Another advantage over all previous composite construction methods with a foam as the core is that in the new process, the core and top layer from the consist of the same raw material. This means that the core and top layer are approximately the same Have coefficients of thermal expansion and thus the danger of high temperatures of warping is largely eliminated.

Beispiel: In eine verschließbare Form, deren Innenraum unter Druck gesetzt werden kann, wird ein flüssiges aus den Komponenten A und B bestehendfes Schaumstoffgemisch von hoher Enddichte, z.B.Example: In a lockable form, the interior of which is under pressure can be set, a liquid is made up of components A and B. Foam mix of high final density, e.g.

0,2 g/cm3 eingefüllt. Die Komponenten haben hierbei folgende Zusammensetzung : Komponente A 24,5 g Ricinusöl (Prepolymer) 37,2 g Desmodur 5 65 Komponente ß 25,0 g iticinusöl 12,3 g Quadrol (N, N, N; N; - tetrakis 2-hydroxypropyl Athylendiamin) 0,5 g Aktivaor 726 b (Hexahydrodi0-methylanilin) 0, 5 g Zusatzmittel SM (Sultafonöl) 4 Tropfen T 9 (Zinn-II-Oktoat) Diese beiden Komponeten lassen sich wegen ihrer dünnflüssigen Konsistenz mit einem 2000 Touren-Rührere sehr gut und gleichmäßig mischen. Die Mischzeit läßt sich Druch Variation von T 9 leicht regulieren.0.2 g / cm3 filled. The components here have the following composition : Component A 24.5 g castor oil (prepolymer) 37.2 g Desmodur 5 65 component ß 25.0 g iticinusöl 12.3 g Quadrol (N, N, N; N; - tetrakis 2-hydroxypropyl ethylenediamine) 0.5 g Aktivaor 726 b (hexahydrodi0-methylaniline) 0.5 g additive SM (sultafon oil) 4 drops of T 9 (tin-II octoate) These two components can be used because of their low viscosity Mix the consistency very well and evenly with a 2000 speed mixer. The mixing time can be easily regulated by varying T 9.

Dieses Gemisch soll frei hochtreiben und vor dem Einfüllen in die Form an der Oberfläche bereits abgebunden haben. Dann wird eine sehr leichte, schon endgültig ausgehärtete und zugeschnitttene Platte, z.B. aus Polyurethan-Schqumstoff (0,01 - 0,08 g/ cm3), Styropor, PVC-Schaum o.dgl. oder eine Schicht von Faserplatten auf Cellulosebasis, verpreßte Holzspäne, wie Spanplatten usw. auf diesen noch reagierenden Schaumstoff gelegt. Dann wird darüber nochmals ein flüssiges Schaumstoffgemisch der obengenannten Zusammensetzung in die Form gefüllt, worauf diese geschlossen und unter Druck gesetzt wird. Hierbei vollzieht sich die Rektion unter Ausnutzung der dem Gemisch innesochnenden Reaktionswärme innerhalb der Form. Man erhält einen körper der außen eine geschlossene Oberfläche und innern einen leichten Kern aus Schaumstoff oder einem beliebigen leichten Stoff besitzt, wobei die Verbindung zwischen Deckschicht und ern ohne Anwendung von Elebemitteln vollkommen ist.This mixture is supposed to float freely and before pouring into the Have already set the shape on the surface. Then a very easy one, already Final hardened and cut sheet, e.g. made of polyurethane foam (0.01 - 0.08 g / cm3), styrofoam, PVC foam or the like. or a shift of cellulose-based fiberboard, compressed wood chips such as chipboard, etc. placed this still reacting foam. Then there is another liquid over it Foam mixture of the above composition is filled into the mold, whereupon this is closed and pressurized. This is where the ruling takes place utilizing the heat of reaction within the mold that is inherent in the mixture. You get a body that has a closed surface on the outside and one on the inside has a light core made of foam or any light material, wherein the connection between the top layer and the surface is complete without the use of ele-ments is.

In weiterer Ausbildung des Erfindungsgemdakesn können die Leichtkern- Verbundplatten auch endlos erzeugt werden indem die Deckstichten kontinuierlich auf die sich stetig fortbewegende Kernschiht beiderseitig aulebracht und unmittelbar anschließend zwischen wandernden Formen ohne Wärmezufhr verpreßt werden.In a further development of the invention, the lightweight core Composite panels can also be produced endlessly by making the top stitches continuously on both sides of the constantly moving core layer and directly then pressed between moving molds without the addition of heat.

Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch zwei übereinander mit Abstand ang (ordnete endlose unter Flachendruck stehende Transportbänder, auf bzw. zwischen welche der Reihe nach zuerst die untere Deckschicht, sodann die Kernschicht und zuletzt die obere Deckschicht aufgegeben wird, wobei zur Erleichterung der Aufgabe das untere Tranmsprotband um ein Stück Iüiiger ist als das obere TRansprotband und entsprechend übersteht.A suitable device for performing the method is according to of the invention characterized by two one above the other with spaced ang (arranged endless Conveyor belts under flat pressure, on or between which in the row first the lower cover layer, then the core layer and finally the upper one Top layer is applied, with the lower Tranmsprotband to facilitate the task is a little longer than the upper transport band and protrudes accordingly.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Process for the production of lightweight core composite panels and lightweight core composite constructions made from plastic foams, preferably based on 2olyurethanes, characterized in that in an expedient 8 ° 12 ° cooled form first a top layer of a liquid foam table filled in with a high final density, then a fully foamed one before the end of the reaction hard, semi-hard or soft core made of a foam with a low final density or similar, specifically light material was introduced and a second one on top of these Top layer of the first-mentioned foam is filled, with after closing the foaming of the top layers in connection with compression of the layers adjacent to the mold walls using the heat of reaction is going.

2. The method according to claim 1, characterized in that the core has smaller side dimensions than the shape, so that the cover layers overlap laterally and cover the core on all sides.

3. The method according to claim 1, characterized in that for the Cover layers and / or the core of a foam is used that is produced by reaction an isocyanate with one or several OH-containing substance, such as castor oil, N, N, N; N; - tetrakis (2-hydroxylpropyl) ethylenediamine, natural substance, unsaturated compounds or mixtures of the same type or their derivatives, etc. arises.

4. The method according to claim 1, characterized in that the cover layers in one operation with a decorative layer made of colorable plastics, metals, Wood veneers, etc. are provided.

5. The method according to claim 1, characterized in that optionally leaving out the foam core fabric, braids, paper, wire, fiberglass, Fiberglass mats, etc. are inserted.

6. The method according to claim 1, characterized in that the Decxschichten continuously applied to the constantly moving i'ernschi-cht on both sides and immediately afterwards between moving forms the layers without heat supply be pressed.

7. Before, ichtung for carrying out the method according to claim 6, gekennzeicllnet by two endless ones under surface pressure, arranged one above the other at a distance Conveyor belts, on or between which, in sequence, the lower cover layer first, then the core layer and finally the upper cover layer is applied, wherein to make the task easier, the lower conveyor belt is a bit longer than the upper conveyor belt.