DE1694787A1 - Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstaende aus beschichteten zellfoermigen Glaskugeln - Google Patents
Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstaende aus beschichteten zellfoermigen GlaskugelnInfo
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Description
PATENTANWÄLTE ' I D V H / ö /
DB.iNaH.NEGENDÄNK - dipl-inö.H. HATJCK ■ bipl.-pb;ys. W. SCHMITZ
TEI.. 36 74 2S TTND 36 4119
PIITSBUEG-H CORIfING GOEPORAiDION teiegr. negedafatbnt hambtthg
One Gateway Center, München 10 · mozartstr.ss
Pittsburgh. Pennsylvania (USA) m-"eo"e
Hamburg, den 13· Juni 1967
Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände aus beschichteten zellfb'rmigen Glaskugeln
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus vielzelligen Glaskugeln und einem
geschäumten Polystyrolharz, und insbesondere ein Verfahren
zum Beschichten der vielzelligen Glaskugeln mit einem Polystyrol—
harz und Herstellen des geformten Gegenstandes, bestehend aus
beschichteten vielzelligen Glaskugeln in einer Matrix aus
geschäumtem Polystyrol. *
Die Herstellung geformter Gegenstände aus Schaumkunststoff t
niedriger Dichte, bei der man von geschäumten Polystyrol-Granulaten
ausgeht, ist allgemein bekannt. Im allgemeinen enthalten die Granulate entweder eine Flüssigkeit, die unterhalb
des Erweichungspunktes des Polystyrols siedet, oder eine Kombination von Chemikalien, welche Gas entwickelt, wenn die
Granulate auf ihren Erweichungspunkt erhitzt werden. Die
Granulate werden in eine Matrize eingefüllt, welche die Form des Gegenstandes bestimmt; danach werden die Granulate in der Form
in geeigneter Weise auf eine Temperatur unterhalb ihres Erweichungspunktes
erhitzt. Die Granulate schäumen dann unter
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vollständiger Ausfüllung des Formhohlraumes und schmelzen unter Bildung eines geformten Gegenstandes zusammen. Geformte
Gegenstände aus Polystyrol haften in vielen Gerieten Verwendung
gefunden wegen ihrer niedrigen Wärmeleitfähigkeit, ihrer geringen
Dichte und wegen ihrer relativ einfachen Herstellung. Obwohl die thermoplastischen Polystyrole niedriger Dichte in vielen
Gebieten Einsatz gefunden haben, sind doch daraus geformte Gegenstände nicht formstabil, relativ schwach und verhältnismäßig
teuer. In der Vergangenheit sind Versuche durchgeführt worden, geformte Gegenstände aus Schaumpolystyrol und anderen
festen Bestandteilen herzustellen, um die Kosten zu senken und den Gegenständen größere Druckfestigkeit zu verleihen. Hierbei
sind jedoch Schwierigkeiten beim Formen aufgetreten, indem sich
die Granulate aus ungeschäumtem Polystyrol und die anderen
festen Bestandteile des geformten Gegenstandes voneinander
trennen.
Vor. kurzem ist ein verbessertes Verfahren zur Herstellung vielzelliger Glaskugeln verschiedener Größe, die eine niedrige
} Wärmeleitfähigkeit und eine gute Druckfestigkeit aufweisen,
entwickelt worden. Ein Vergleich der Kosten von zellförmigen
Glaskugeln mit denen von geschäumten Thermoplasten, bezogen auf das Volumen, zeigt, daß die zellförmigen Glaskugeln die
Kosten der geformten Gegenstände wesentlich herabsetzen. Geformte Gegenstände aus einer Mischung von zellförmigen
Glaskugeln und geschäumtem Polystyrol haben außerdem nahezu die Druckfestigkeit und Formstabilität der zellförmigen Glaskugeln,
wodurch die physikalischen Eigenschaften der geformten Gegenstände wesentlich verbessert werden. , 1Sl.„Qr.«TErv
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Der Unterschied in Dichte und Große zwischen ungeschäumten und zum
Teil geschäumten Granulaten und zellförmigen Glaskugeln in dem Torliegenden Aufbau "bringt erhebliche Schwierigkeiten
"beim formen des Gegenstandes mit sich. Die Granulate von
ungeschäumtem Polystyrol in der Mischung aus Granulaten und
zellförmigen Glaskugeln neigen dazu, zu wandern und sind im unteren Teil der Form abzusetzen« Wenn die Mischung in der Form
dann erhöhten Temperaturen unterworfen wird, schäumt das Polystyrol in" der Form nicht gleichmäßig auf .Teile des daraus
geformten Gegenstandes enthalten nur geschäumtes Polysijjcol
und andere nur zellförmige Glaskugeln. Das hat eine ungleichmäßige
Verteilung des geschäumten Polystyrols in den Teilen
des geformten Gegenstandes zur Folge, und die zellförmigen Glaskugeln sind durch das Polystyrol nicht ausreichend miteinander
verbunden. Deshalb besteht ein Bedarf an einem relativ billigen Verfahren zur Herstellung eines Aufbaues aus geschäumtem
Polystyrol, wobei alle zellförmigen Glaskugeln eingehülltwerden
und das zu geformten Gegenständen führt, die die gewünschten
Eigenschaften von geschäumtem Polystyrol und zusätzlich verbesserte
Druckfestigkeit aufweist.
Kurz zusammengefaßt betrifft dievorliegende Erfindungein
Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände aus ungeschäumtem oder zum iDeil geschäumtem Polystyrol, das im wesentlichen
sphärische vielzellige Glaskugeln gleichmäßig verteilt enthält. Die vielzelligen Glaskugeln werden zuerst mit monomeren! Styrol
oder einer verhältnismäßig dünnen Schicht aus Polystyrol eingehüllt.
Die beschichteten zellförmigen Glaskugeln werden dann
mit Granulaten nicht geschäumtem oder teilweise geschäumtem
Polystyrols vermischt. Überraschenderweise haben diese Granulate
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"» lL ··
aus ungeschaumkern oder teilweise geschäumtem Polystyrol eine
JHffinität zu der beschichteten Oberfläche der zellförmig en
Glaskugeln und verteilen sich gleichmäßig in der lischung mit
den zellförmigen Glaskugeln. Wenn ein 3?ormhohlraum, eine
Matrize, die die Gestalt des Gegenstandes bestimmt, mit einer Mischung von beschichteten zellförmigen Glaskugeln und ungeschäumten
Harzgranulaten gefüllt wird, findet eine vollkommen gleichmäßige Verteilung der Granulate und der Kugeln durch die
ganze Matrize hindurch statt. Wenn die Form auf eine erhöhte Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes des Polystyrols
erhitzt wird, schäumen die Harzgranulate und hüllen die zellförmigen Glaskugeln gleichmäßig unter Bildung eines geformten
Gegenstandes ein, der eine kontinuierliche Matrix aus geschäumtem
Polystyrol, welche die zellförmigen Glaskugeln eingehüllt hat, aufweist.
Die zellförmigen Glaskugeln können auch mit einem Polystyrol
beschichtet sein, welches entweder eine Flüssigkeit, die unter dem ErweLchungspunkt des Thermoplastes siedet,oder eine
Kombination von Chemikalien, die ein Gas entwickeln, wenn das
Polystyrol auf eine Temperatur oberhalb seines Erweichungspunktes
erhitzt wird, enthält, line Matrize, die mit den zellförmigen,
mit schäumbarem Polystyrolharz beschichteten Glaskugeln
gefüllt ist, schäumt, wenn auf eine Temperatur oberhalb des
Erweichungspunktes des Harzes erhitzt, die Harzbeschichtung
auf den Glaskugeln auf unter Ausfüllung der Zwischenräume zwischen den weitgehend sphärischen Kugeln, wobei ein Gegenstand
aus einer Matrix geschäumten Harzes, das im wesentlichen sphärische Glaskugeln eingehüllt enthält, gebildet wird.
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Zu den Zeichnungen«
Pig. 1 zeigt ein Quersennittsbild einer zellförmigen,
mit einem Polystyrol beschichteten Glaskugel.
11g, 2 ist eine schematische Darstellung einer Mischung
aus mit Polystyrolharz beschichteten zellförmigen
Glaskugeln und ungeschäumten Polystyrolgranulaten.
lig. 3 ist eine schematische Darstellung eines Querschnittes"
durch einen geformten Gegenstand, der eine durchgehende Matrix aus geschäumtem Polystyrol hat, in
welcher gleichmäßig zellförmige Glaskugeln eingehüllt sind. ;
Zellförmige Glaskugeln haben viele Vorteile im Vergleich zu
anderen Wärmeisolatoren. Zellförmiges Glas ist ein anorganisches,
geschlossenzelliges, leichtes Material, das eine hohe Beständigkeit
gegenüber Feuer, !feuchtigkeit, Ungeziefer und andere
schädliche Einflüsse hat. Zellförmiges Glas hat weitere gute Eigenschaften, die es als Isoliermaterial besonders geeignet
machen. Vor kurzem ist ein Verfahren zur Herstellung vielzelligen Glases in lorm von im wesentlichen sphärischen Kugeln entwickelt
worden, das in4er noch schwebenden USA-Patentanmeldung P34722 beschrieben ist.
Zellförmige Glaskugeln, nach der genannten USA-Patentanmeldung,
können in verschiedenen Größen und mit verschiedenen Dichten, abhängig vom Einsatzzweck, hergestellt werden. So können z. B.
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nach dem Verfahren der USA-Patentanmeldung P34722 zellförmige
Glaskugeln eines Durchmessers zwischen 12,5 und 19 mm und einer
Dichte von etwa 0,11 g/cm3 hergestellt werden. Kugeln einer
Dichte von etwa 0,11 Ms 0,24 g/cm"5 und eines Durchmessers im
Bereich unter 1,6 mm bis über 25 mm sind ebenfalls nach diesem Verfahren herstellbar. Somit ist jetzt ein anorganisches
Material niedriger Dichte verfügbar, das die gewünschten Isoliereigenschaften und die Druckfestigkeit aufweist. Das
zellförmige Glas kann sehr wirtschaftlich hergestellt werden?
die Kosten, bezogen auf das Volumen,liegen weit unter denen
w von geschäumtem Polystyrol,und ein mit Glaskugeln hergestellter
Gegenstand ist billiger als ein nur aus Polystyrol hergestellter.
Besonders geeignete Polymerisate sind Polystyrol, z. B. hergestellt
aus Styrol und Alpham-ethylstyrol, Styrolcopolymerisate, z. B. hergestellt mit Comonomeren, wie Butadien, Alphamethylstyrol,
Divinylbenzöl, Isobutylen und Acrylnitril. Diese schäumbaren Materialien in Granulatförm haben als Reibmittel eine flüchtige
organische Flüssigkeit in Mengen von 3 bis 35 Gewichtsteilen des Polymerisates eingearbeitet, wie z. B. gesättigte
aliphatisch^ Kohlenwasserstoffe mit 4 bis 7 C-Atomen, wie Butan,
Pentan, Hexan, Heptan, Cyclohexan oder halogenierte Derivate
von Methan und Äthan, welche unter 95 0C sieden. Andere
geeignete Treibmittel sind Wasser oder eine Kombination von
Chemikalien, die ein Gas, wie Kohlendioxyd, Wasserdampf oder Stickstoff, entwickelt, wenn sie auf eine Temperatur bei oder
unter dem Erweichungspunkt des Polymerisates erhitzt wird, z. B.
Natriumbicarbonat und Zitronensäure.
Wie die Zeichnungen, insbesondere Fig. 1,zeigen, hat eine zell-
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INePECTlD
förmige Glaskugel 10 eine Vielzahl- von getrennten einzelnen
Zellen 12 und eine Außenhaut 14. Die Zellen 12 sind geschlossene
Zellen» und das glasige Material hüllt die einzelnen Zellen ein und "bildet eine kontinuierliche Matrix für die zellförmige
Kugel 10* Die Kugeln können, wie weiter vorn diskutiert,
verschieden groß sein. Die Erfindung kann mit Kugeln irgendeines
Durchmesser ausgeführt werden, aber für geformte Gegenstände
mit relativ dünnen Wänden sind Kugeln eines Durchmessers von 2/3 "bis 1/10 der Wandstärke des fertigen Gegenstandes zu "bevorzugen*
Die äußere Oberfläche der Kugel 10 ist eine kontinuierliche
nicht poröse Oberfläche aus Glas, welche die Einzelzellen umschließt. Die Oberfläche der zellförmigen Glaskugel 10 ist eine
relativ regelmäßige glasige Oberfläche, wodurch eine weitgehend
sphärisch geformte Kugel geschaffen wird, wie durch den
Quadranten der Kugel 10 veranschaulicht wird, wo die Beschichtung
16 entfernt ist. Der Quadrant ist durch die linien 18 und 20
bezeichnet, und die Oberfläche oder Haut der Kugel durch !Tummer
14. In Pig. 1 ist die-Dicke der Beschichtung zur besseren
VeranschaUliehung übertrieben vergrößert gezeichnet· BeschichtungeB
einer Dicke zwischen 0,13 und 0,26 mm haben sieh alö geeignet
erwiesen.
Das Polystyrol, das zur Beschichtung der Glaskugel 10
verwendet wird, wird zuerst in einem geeigneten Lösungsmittel,
wie Toluol, Benzol, Styrol und dergleichen gelöst. Die Lösungsmittelmenge
kann zur Regulierung der Viskosität der Losung
variiert werden. So hat sich z. B. eine Lösung einer Viskosität
'unter 1 cps bei 20 0C als geeignet erwiesen. Dem Polystyrol sollte
genügend Lösungsmittel zugemiseht werden, damit die Kugel schnell
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benetzt oder beschichtet wird.
Die Kugeln können mit der Polystyrolharzlösung durch Aufsprühen
oder dergleichen beschichtet werden, so daß sie vorzugsweise einen Überzug einer Dicke zwischen 0,13 und 0,26 mm haben
oder daß die beschichteten Kugeln etwa 4 bis etwa 8 Gew.-$
Polystyrol-Beschichtung tragen.
Die mit Polystyrol beschichteten zellförmigen Glaskugeln 10 werfe den mit Granulaten ungeschäumten oder zum Seil geschäumten
Polystyrols, wie mit Granulaten ungeschäumten Polystyrols,
welche in Pig. 2 mit 22 bezeichnet sind, vermischt. Die beschichteten zellförmigen Glaskugeln 10 und die ungeschäumten
Polystyrolgranulate werden in einer geeigneten Mischvorrichtung gründlich miteinander vermischt. Überraschenderweise ist gefunden
worden, daß die Polystyrolgranuläte 22 eine Affinität zu den
beschichteten zellförmigen Glaskugeln 10 haben, so daß die
PolystyrOlgranülate weitgehend gleichmäßig um jede der zellförmigen
Glaskugeln verteilt ist, wie die Hg. 2 veranschaulicht.
Es versteht sich von selbst, wenn auch in Fig. 2 nicht gezeigt,
daß die Polystyrolgranulate an allen Quadranten der sphärischen
Oberfläche haften und nicht nur an einer einzigen Stelle, wie
hier gezeigt. Pig. 2 soll in einer Ebene veranschaulichen,
wie die Polystyrolgranulate 22 gleichmäßig um die beschichteten zellförmigen Glaskugeln verteilt sind.
Die Mischung der ungeschäumten Polystyrolgranuläte 22 und
der beschichteten zellförmigen Kugeln 10 wird in eine Matrize
gebracht, der Matrize Wärme zugefügt in geeigneter^ Weiser ζ;■· B.
_ 9 —
durch. Außenheizung, Dampf oder hochfrequente dielektrische
Erwärmung, Die Mischung wird auf eine Temperatur von etwa 93 "bis 96 0O erhitzt. Bei dieser Temperatur erweichen die
Polystyrolgranulate, dehnen sich gleichmäßig um jede zellförmige Glaskugel aus und "bilden eine Matrix von geschäumtem Harz, wie
durch Nummer 24 in Pig. 3 gezeigt» Das geschäumte Harz umgibt
die zellförmigen Glaskugeln, wie bei 10 gezeigt. Obwohl die
zellförmigen Glaskugeln 10 so dargestellt sind, als wären sie
in wesentlichem Abstand zueinander angeordnet, ist darauf hinzuweisen,
daß bei Regulierung der Menge von Polystyrolgranulaten und der Polystyrolbeschichtung auf der Oberfläche der Kugel
die Abstände zwischen den Kugeln schnell regelbar ist, so daß
die Kugeln zueinander in eine Lage kommen, daß sie aneinanderstoßen, um die gewünschte Druckfestigkeit des vielzelligen Glases
zu bekommen und die Flexibilität des Polystyrols beizubehalten. Die thermoplastische Polystyrolbeschichtung auf den Kugeln
vermischt sich mit dem thermoplastischen Polystyrol der Granulate während des Schäumens der Granulate in der 3?orm.
Anstatt die Polystyrollösung als Beschichtung auf die Kugeln aufzubringen, kann auch monomeres Styrol in flüs-äiger Form
auf die Oberfläche der Kugel 10 aufgebracht werden. Das monomere
Styrol kann ein Blähmittel enthalten, wie z. B. Natriumbicarbonat und Zitronensäure. Wenn gewünscht, kann das Styrol zum Teil
polymerisiert werden, indem eine begrenzte Menge Polystyrol dem monomeren Styrol zugesetzt und mit ihm vermischt wird,
bis partielle Polymerisation eintritt. Uatriumbicarbonat und
Zitronensäure können als trockene Pulver der partiell polymerisierten
Masse zugegeben und hiermit die Kugeln beschichtet werden. Eine geeignete Mischvorrichtung kann zum Beschichten
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der Kugeln mit der partiell polymerisierten Masse verwendet werden. Während des Mischens kann die Polymerisation des
partiell polymerisierten Styrole" in.der Beschichtung im wesentlichen
beendet werden. Es ist jedoch darauf zu achten, daß die Temperatur unter der Reaktionstemperatur von Zitronensäure-ITatriumbiearbonat
gehalten wird. Die Kugeln mit der Beschichtung aus polymerisiertem Polystyrol und dem Treibmittel werden dann
mit den Polystyrolgranulaten, wie vorher beschrieben, vermischte
Wo es erwünscht ist., kann ein ausreichend dicker Überzug auf den Kugeln aufgebracht werden, so daß zusätzliche ungeschäumte
oder zum Teil geschäumte Polystyrölgranulate nicht erforderlich
sind, dann können die Gegenstände in reiner Form geformt werden.
Die nachstehenden Beispiele veranschaulichen die oben beschriebene
Erfindung. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die
genannten Materialien und ihre Eigenschaf ten" nur zur Veranschaulichung dienen und keine Begrenzung der Erfindung darstellen".
Zum Teil geschäumte Polystyrolgranulate, die unter dem Namen
Dylite F40-L von der Firma Koppers Company in den Handel gebracht
werden, wurden in Benzol gelöst , wobei eine lösung
einer Viskosität unter 1 cps erhalten wurde. Zellförmige G-laskugeln
einer Größe, so daß sie durch ein Sieb einer dichten Maschenweite von 5,61 mm passieren konnten und auf einem Sieb
einer lichten Maschenweite von 1,17 mm zurüekblieben, wurden
mit dieser Polystyrollösung beschichtet. Die beschichteten Kugeln enthielten zwischen 4 bis 8 Gew.-?* Polystyrol; sie wurden
an der Luft getrocknet. Zum Teil geschäumte'Polystyrolgranulate
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mam j ^ mm
(Dylite^O-L) wurden mit den Zellglaskugeln in etwa gleichen
Volumenverhältnissen miteinander vermischt. Die Styrolgranulate
hatten eine Affinität zu der "beschichteten Oberfläche der
Kugeln und verteilten sich gleichmäßig durch die Mischung. Eine Matrize wurde mit dieser Mischung gefüllt und auf eine
Temperatur von etwa 93 0O erhitzt, wo die Polystyrolgranulate
schäumten und die zellförmigen Glaskugeln einhüllten-unter
Bildung eines geformten Gegenstandes aus einer kontinuierlichen
Matrix aus geschäumtem Polystyrol, die die zellförmigen Glaskugeln
einhüllt. Der· geformte Gegenstand hatte eine Dicke von
etwa 25,4- mm, eine Dichte von etwa 0,11 g/cnr und eine Wärmeleitfähigkeit
von etwa 0,455 calA/cm /°C/cm "bei 23,9 0C· Die
Druckfestigkeit des geformten Gegenstandes "betrug 5»25 kg/cm .
Unbeschichtete zellförmige Glaskugeln der gleichen Größe wie in
Beispiel I wurden mit Granulaten aus teilweise geschäumtem y
Polystyrol (Dylite F4Q-L·) vermischt
<> Die Komponenten wurden gründlich miteinander vermischt und in eine Matrize eingefüllt·
Die Mischung in der Matrize wurde auf etwa 93 % erMtzt» bis
das Polystyrol schäumte. Der geformte Gegenstand wies eine
ungleichmäßige Verteilung des geschäumten Polystyrols auf *. Der untere Teil des gefbrmtert Gegenstandes schien im wesentlichen
aus geschäumtem Polystyrol zu Gestehen, der in der iorm oben
liegende Teil bestand im wesentlichen aus vielzelligen Glaskugeln.
Dort reichte die Menge geschäuMten Polystyrols, das die Glaskugeln
nicht aus* diese im geformten Gegenstand zu binden. ·
Dear Texgleichsversuch jseigt deutlich die Notwendigkeit der Be-
schichtung der vielzelligen Glaskugeln mit einem Harz, wenn ein geformter Gegenstand daraus erhalten werden soll. Die
Volumenverhältnisse von zellförmigen Glaskugeln zu ungeschäumten
Polystyrolgranulaten kann variieren, abhängig "von der Art des
gewünschten geformten Gegenstandes. Die folgenden Volumenverhältnisse haben sich als geeignet erwiesen:
VoI.-
Vielzellige Glaskugeln 60-5
Polystyrolgranülate 40 - 90
Das Schüttgewicht des geformten Gegenstandes liegt im Bereich zwischen 0,096 und 0,32 g/cm , abhängig vom Volumenverhältnis
von Glaskugeln zu Polystyrol. Die Druckfestigkeit kann im
Bereich von 2,1 bis 14 kg/cm schwanken.
Wenn erwünscht, kann ein Auskleidungsmaterial aus irgendeinem geeigneten Kunststoff oder eine Metallfolie auf alle oder
einige Oberflächen des geformten Gegenstandes aufgebracht werden, um andere erwünschte Eigenschaften zu erzielen.
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Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände aus
Polystyrol, dadurch gekennzeichnet, daß vielzellige Slaskugeln mit einem flüssigen Besohichtungsmaterial, tie-
"beschichtet werden
stehend aus Polystyrolj/und die "beschichteten G-laskugeln in
einer form bei erhöhter !Temperatur und erhöhtem Druck zu dem gewünschten Gregensirand verformt werden»
2« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
flüssige Beschichtungsmaterial durch üösen von Polystyrolteilchen
in einem Lösungsmittel unter Bildung einer viskosen
lösung hergestellt wird, die Gflaskugeln damit "beschichtet
werden und anschließend das !lösungsmittel verdampft wird»
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die mit Polystyrol be schicht et en Gflaskugeln mit schäumbaren
Polystyrolgranulaten unter Erhaltung einer gleichmäßigen Verteilung der Granulate um die Glaskugeln vermischt
und diese Mischung dann in die form gefüllt wird· f.
4. Verfahren nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß
das Treibmittel ein sich chemisch zersetzendes Treibmittel
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ist und die Mischung in der 3?orm einer ausreichend hohen
Temperatur und einem ausreichend hohen Druck ausgesetzt
wird, daß die Polystyrolbeschichtung schmilzt, die Polystyrolgranulate
sich verflüssigen und das sich chemisch
zersetzende Treibmittel, unter Aufschäumen des Polystyrols
reagiert, so daß dieses die aneinanderstoßenden Glaskugeln
unter Bildung eines aus einer Einheit "bestehenden geformten
Gegenstandes miteinander verbindet.
5* Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischung etwa 40 "bis 90 Vol.-$, vorzugsweise
50 Vol.—fo, schäumbare Polystyrolgranulate und etwa "5 "bis
60, vorzugsweise 50, Vol<>-$, Glaskugeln enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Glaskugeln mit einem flüssigen Beschichtungsmaterial versehen werden, hergestellt durch Zusammengeben von ,
Polystyrolteilchen und monomerem Styrol unter Erzeugung eines partiell polymerisierten Materials, welches mit
einem chemisch sich zersetzenden !reibmittel vermischt wird, die "beschichteten Glaskugeln in die Porm eingefüllt werden,
nachdem das partiell polymerisierte Beschiehtungsmaterial
vollständig auspolymerisiert ist, und die !beschichteten
Glaskugeln dann in der ϊοπη einer ausreichend hohen
O lömperatur und einem ausreichend hohen Druck ausgesetzt
& werden,, daß sich das polymerisierte Beschiehtungsmaterial
^ verflüssigt und da» sich cehmiseh zersetzende Treibmittel
-^j reagiert unter Aufschäumen der Polystyrolbeschichtung auf
w den vielzelligen Glaskugeln und das geschäumte Polystyrol
die aneinanderstoßenden Glaskugeln unter Bildung eines aus
— 3 —
einer Einheit "bestehenden geformten Gegenstandes miteinander
verbindet.
7. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Glaskugeln verwendet werden, die eine Größe im Bereich von 1/10 bis 2/3 der Wandstärke
des geformten Gegenstandes.haben·
8. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Glaskugeln mit einem Überzug einer Dicke von etwa 0,13 bis 0,26 mm versehen
werden.
9. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein geformter Gegenstand hergestellt
wird, der ein Schüttgewicht von etwa 0,11 g/cnr
und eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,455 cal/h/cm /°C/cm
hat.
10. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichneiitda£ ein geformter Gegenstand
hergestellt wird, der eine Bruekfestigkeit zwischen etwa
2,1 und H kg/cm2 hat.
11· Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Oberfläche des
geformten Gegenstandes mit einem flüssigkeitsundurchlässigen
Material, vorzugsweise einer Metallfolie, als Wasserdampfbarriere
beschichtet wird.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2752455A1 (de) * | 1977-11-24 | 1979-05-31 | Daimler Benz Ag | Leichtbau-verbundwerkstoff |
DE3533625A1 (de) * | 1985-09-20 | 1987-04-02 | Frenzelit Werke Gmbh & Co Kg | Leichtwerkstoff und verfahren zu dessen herstellung |
DE3545521A1 (de) * | 1985-12-20 | 1987-07-02 | Ipa Bauchemie Gmbh | Verformbarer formkoerper sowie verwendung desselben und verfahren zu dessen herstellung |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4226906A (en) * | 1978-08-14 | 1980-10-07 | John Brian Haworth | Microporous coated fabrics from clustered microspheres |
US4493875A (en) * | 1983-12-09 | 1985-01-15 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Proppant for well fractures and method of making same |
GB8334047D0 (en) * | 1983-12-21 | 1984-02-01 | Lockwood Bentine S D | Rigid lightweight components |
US4677022A (en) * | 1986-01-24 | 1987-06-30 | Potters, Industries, Inc. | Process for making lightweight body suitable for use as an additive in an article of manufacture, such lightweight body itself, and composite containing same |
CA2018401A1 (en) * | 1989-06-09 | 1990-12-09 | Richard E. Powell | Composite energy absorbing material |
FR2648957B1 (fr) * | 1989-06-22 | 1991-11-15 | France Etat Armement | Materiau composite a caracteristiques modulables par preimpregnation d'une fibre continue |
US5171346A (en) * | 1991-01-22 | 1992-12-15 | Aktiebolaget Electrolux | Method of forming a composite thermal insulating material |
US5609953A (en) * | 1994-06-02 | 1997-03-11 | Nippon Planning Co., Ltd. | Plastic molded articles having resin fibers dispersed therein |
US5587231A (en) * | 1994-07-29 | 1996-12-24 | Isorcd, Inc. | Syntactic foam core material and method of manufacture |
EP1070906A1 (de) * | 1999-07-16 | 2001-01-24 | Fmc Corporation | Isoliermaterial für Unterwasser-Anwendungen |
US6365268B1 (en) | 2000-06-05 | 2002-04-02 | Fmc Corporation | Deep sea insulation material |
US7449503B2 (en) | 2004-10-18 | 2008-11-11 | Potters Industries Inc. | Glass microspheres with multiple bubble inclusions |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2806509A (en) * | 1956-06-11 | 1957-09-17 | Goodyear Aircraft Corp | Sandwich structures |
US3305498A (en) * | 1963-02-18 | 1967-02-21 | Nat Lead Co | Process for making particle-polymer compositions |
-
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2752455A1 (de) * | 1977-11-24 | 1979-05-31 | Daimler Benz Ag | Leichtbau-verbundwerkstoff |
DE3533625A1 (de) * | 1985-09-20 | 1987-04-02 | Frenzelit Werke Gmbh & Co Kg | Leichtwerkstoff und verfahren zu dessen herstellung |
DE3545521A1 (de) * | 1985-12-20 | 1987-07-02 | Ipa Bauchemie Gmbh | Verformbarer formkoerper sowie verwendung desselben und verfahren zu dessen herstellung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB1246582A (en) | 1971-09-15 |
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US3429955A (en) | 1969-02-25 |
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