-
Verfahren zur Herstellung von Leichtverbundkörpern Zusatz zu Patent
......... (Patentanmeldung P 18 08 077.8 vom 9.11.1968) In der deutschen Patentschrift
........... (Patentanmeldung P 18 08 077.8) wird ein Verfahren zur Herstellung von
Beichtverbundkörpern aus einer stabilen Schicht, einem aus geschäumtem Kunststoff
bestehenden Kern und einer Auflage besarieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
die stabile Schicht mit einem ein Treibmittel enthaltenden Formling aus Kunststoff
versehen, darauf ein aus Fäden oder Fasern gebildetes Flächengebilde aufgelegt und
das Ganze auf höhere Temperatur zwecks Ausschäumens erwärmt wird.
-
Es wurde nun gefunden, daß anstelle des Formlings auch pulverförmiger
Kunststoff oder Kunststoff, der in flüssiger, gelöster oder dispergierter Form vorliegt,
angewendet werden kann.
-
Liegt der Kunststoff pulverförmig vor, so genügt ein Aufstreuen, Aufrieseln,
Aufschütten oder dgl. auf die stabile Schicht, was mit Hilfe bekannter Methoden
erfolgen kann.
-
Zweckmäßig wird das Pulver so verteilt, daß überall eine etwa gleiche
Schichtstärke erhalten wird.
-
Lösungen, Dispersionen oder Pasten werden zweckmäßig aufgestrichen,
aufgegossen oder aufgesprüht und gleichmäßig verteilt.
-
Im Rahmen der Erfindung wird der Treibmittel enthaltente Kunststoff
durch sorgfältiges Mischen des Treibmittels mit dem zu verschäumenden Kunststoff
und, falls der Kunststoff als Formling eingesetzt werden soll, durch Spritzgießen,
Blasen, Extrudieren, Kalandrieren oder Gießen zu einem Pormling verarbeitet. Zur
Herstellung dünner Formlinge hat sich insbesondere das Blasverfahren als günstig
erwiesen.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindung kann der Kunststoff
während und/oder nach dem Schäumen vernetzt werden.
-
Als Vernetzungsmittel sind die üblichen, an sich bekannten Mittel,
insbesondere Radikale abspaltenden Vermetzungsmittel geeignet. Solche Mittel sind
beispielsweise anorganische oder organische Peroxide. Diese Vernetzungsmit-tel sind
besonders zum Vernetzen während des Aufschäumvorgangs geeignet. Für das Vernetzen
nach dem Schäumen ist beispielsweise die Vernetzung mit Hilfe energiereicher Strahlen
geeignet.
-
Werden als Vernetzungsmittel organische Peroxide verwendet, wie sie
im Rahmen der Erfindung bevorzugt werden, so werden Mengen von 0,1 bis 10, vorzugsweise
0,5 bis 5 Gewichtsteilen angewendet.
-
Durch die Veränderung der Menge und der Wahl der Peroxide, bzw. der
Intensität und Dosierung der Strahlen kann der Vernetzungsgrad in weiten Grenzen
variiert werden.
-
Die Erfindung ermöglicht leicht das Einbringen flächenförmiger Verstärkungen.
Diese brauchen nur in den pulverförmigen, flüssigen, gelösten oder dispergierten
Kunststoff
eingebettet werden, was durch leichtes Andrücken erfolgen
kann. Solche Werstärkungen können aus Vliesen, Matten, Geflechten oder aus Platten,
perforierten Einlagen und dgl. bestehen und aus den verschiedensten Materialien
gefertigt sein, wie z.B. Kunststoffen beispielsweise aus Stapel- oder Endlosfäden,
anorganischen Stoffen, wie Glas-oder Asbestfäden oder aus metallischen Fäden oder
Fasern.
-
Auch bei der Anwendung von pulverförmigen, flüssigen, gelösten oder
dispergierten Kunststoffen kann die stabile Schicht, d. h., die Deckschicht aus
Folien oder Platten bestehen, die aus Metallen, anorganischen Materialien oder aus
Kunststoffen gefertigt sind. Auch dünne Holzplatten sind als stabile Schicht geeignet.
Die stabilen Schichten können in vielfältiger Weise behandelt worden sein. Beispielsweise
können Aluminiumplatten eloxiert, lÇunststoffplatten metallisiert sein.
-
Dem Kunststoffpulver oder dem flüssigen, gelösten oder dispergierten
Kunststoff können in aSsich bekannter We-ise Farbstoffe, Pigmente, Full-, Streck-
oder Verlaufmittel, Stabilisatoren, Beschleuniger, Mittel zur Erhöhung der Licht-
und Wärmebeständigkeit, Harter, Weichmacher, feuerhämmende Mittel, insektizid, fungizid
und bakteriostatisch wirkende Mittel, Vulkanisationsmittel, Schaumstabilisatoren,
kurzgeschnittene Fasern aus anorganischen, organischen oder metallischen Stoffen
oder dgl. zugesetzt werden.
-
Pür das Verfahren sind im Prinzip alle üblichen gasförmigen, flüssigen
oder festen Treibmittel geeignet. Bevorzugt werden jedoch feste Treibmittel, insbesondere
solche, die in der Hitze indifferente Gase beispielsweise Stickstoff, abspalten.
-
Solche Treibmittel sind beispielsweise unter dem Namen Porofor (Bayer)
im Handel.
-
Bei der Verwendung von Pulvern, oder flüssigen, gelösten oder dispergierten
Kunststoffen ist die Anwendung von Klebern, Primern und dgl., die die Haftkraft
auf der stabilen Schicht verbessern sollen, nicht erforderlich.
-
Es genügt die stabile Schicht zu reinigen, zu entfetten und zweckmäßig
leicht aufzurauhen.
-
Wenn eine Zwischenschicht zwischen der stabilen Schicht und dem zu
-schäumenden Kunststoff wünschenswert ist, so empfiehlt sich eine solche aus einem
Butadien-Styrol-Copolymerisat, wie sie in der USA-Patentschrift 3 203 822 beschrieben
ist.
-
Nach dem Aufbringen des pulverförmigen, flüssigen, gelösten oder dispergiert-en
Kunststoffes auf die stabile Schicht, was durch leichtes vialzen oder Andrücken
begünstig werden und sehr leicht kontinuierlich durchgeführt werden kann, wird das
Flächengebilde aufgebracht, das aus organischen, anorganischen oder metallischen
Fäden oder Fasern besteht, wobei diese Fäden oder Fasern auch natürlichen Ursprungs
sein können.
-
Die fäden oder Fasern des Flächengebildes oder des Vlieses, das Gewichte
von 5 bis 300 g/m2 haben kann, können Dicken von 0,5 bis 50 den besitzen. Im allgemeinen
werden Dicken von 1 bis 25 den, vorzugsweise von 2 bis 15 den, verwendet.
-
Flächengebilde aus organischen Fäden oder Fasern sind beispielsweise
solche aus Polyolefine, Zellulose und deren Abkömmlinge, Flåchengebilde aus anorganischen
Fäden oder
Fasern solche aus beispielsweise Glasfasern oder Steinwolle.
Sie können gefärbt sein und Zusätze enthalten.
-
Diese Flächengebilde werden auf die mit dem Kunststoff versehene stabile
Schicht aufgelegt. Um den Verbund mit dem Kunststoff verbessern zu können, ist ein
Aufkleben, Kaschieren, Äufkalandrieren, Walzen oder Pressen bei Zimmertemperatur
oder erhöhter Temperatur möglich. Das Flächengebilde kann auch
einen Binder oder Kleber enthalten und beispielsweise ein- oder beidseitig mittels
z.B. eines carboxilierten Butadien-Styrol-Latex oberflächenverfestigt sein.
-
Ferner kann es, um beispielsweise dekorative Effekte hervorzurufen,
auf der dem auszuschäumenden Kunststoff abgewandten Seite, gemustert, geprägt, bedruckt
oder verziert sein.
-
Das Flächengebilde kann mit der die Kunststoffschicht tragenden stabilen
Schicht nicht nur diskontinuierlich, sondern auch auf einfache Weise kontinuierlich
verbunden werden. Dies ist mit Hilfe eines kontinuierlich laufenden Druckbandes,
wobei das Ganze zweckmäßig durch sogenannte Tunnelöfen hindurchgeführt wird, leicht
möglich.
-
Pormen und DBuckbänder können zweckmäßig vor dem Ausschäumen leicht
erwarmt werden.
-
Da kein oder nur geringe Drücke angewendet werden, können die Formen
und Bänder aus bEltigen Werkstoffen gefertigt sein, zB. aus Aluminium, Eisen Gips,
Holz oder Kunststoff.
-
Die Äufschäumzeit beträgt etwa 3 bis- 60 Minuten, sle'1);t abhängig
von der Art und Intensivität der Beheizung, der Wärmekapazität der Metallformen
und der Schaumintensivität sowie c'-t'er-Menge des Treibmittels. Nach Beendigung
des Aufheizens kann die Form durch Luft oder durch Aufsprühen von Wasser abgekühlt
werden. Der geschäumte Kunststoffteil hat sich etwa auf das zwei- bis dreissigfache
Volumen ausgedehnt und ist mit der stabilen Schicht außerordentlich fest verbunden.
Die obere Seite, in die das Flächengebilde eingearbeitet wurde, ist völlig glatt
und läßt sich ohne Schwierigkeiten von dem aufgelegten Deckel der Form oder vom
Druckband ablösen.
-
Die Erfindung ist anhand der nachfolgenden Beispiele näher beschrieben.
-
Beispiel 1 Eine auf der Außenseite gehämmerte Aluminiumplatte in
den-Abmessungen 100 x 100 x 0,1 cm mit 1 mm Stärke, wird auf der Innenseite mit
einer PVC-Paste folgende Z'usammen,setzung beschichtet: 100 Gew. Teile, Polyvinylchlorid
60 " Dioctylphtalat (DOP) 10 " Porofor S (Bayer) 1 " Dibutylzinnthioglykolat 3 11
Titandioxid Die aufgetragene Paste wird mit einem Zellulosevlies mit einem Flächengewicht
von 20 g/m2 abgedeckt. Das Ganze wird in einer Borm entsprechender Abmessung während
20: Minuten bei 1800C aufgeschäumt und geliert. Nach dem-Abkühlend wird ein Leichtverbundkörper,
dessen Schaumdichte 0,1 g/cm3 beträgt, erhalten.
-
Beispiel 2.
-
Auf einer für Bauzwecke üblichen Gipsplatte mit den Abmessungen 100
x 100 x 5 cm wird Kunststoffpulver mit der Zusammensetzung 100 Gew. Teile Epoxydharz
5 " Porofor ADCM (Bayer) 20 " eines Aminhärtes 1 " Zinkoxid in einer Stärke von
2 cm aufgeschüttet und gleichmäßig verteilt und mit einem einseitig gemusterten
Polypropylenvlies (Flächengewicht 60 g/m2) versehen. In einer Porm entsprechender
Abmessungen wird das Gebilde in 40 Minuten bei 180°C geschäumt und gehärtet. Nach
dem Abkühlen wird ein Leichtverbundkörper erhalten, dessen
0,150 g/cm3 beträgt.
-
Beispiel 3 Auf ein Holz-Furnier mit der Stärke 100 x 100 x 0,05 cm
wird eine Platte aus Äthylen-Vinyl-acetat-Copolymerisat (85 : 15), die 2 Gew.C$"
Porofor A3Oi (Bayer), 0,5 Gew.% Zinkoxid enthält und eine Stärke von 5 mm hat, aufgelegt.
-
Auf diese Kombination wird ein Glasfaservlies von einem Flächengewicht
von 20 g/m2 aufgebracht. Dieser lose Verbund wird dann in einer Form bei 25 Minuten
bei 180°C aufgeschäumt.
-
Die Schaumdichte des so erhaltenen Verbundkörpers beträgt 0,150 g/cm3,
Beispiel 4 Auf einer Hart-PVC-Platte mit den Abmessungen 40 x 40 x 0,5-cm
wird
ein Kunststoffpulver der Zusammensetzung 100 Gew. Teile Niederdruck-Polyäthylen
(Schmelzindex 1,2 bis 1,5#5Min.; Dichte: 0,96 g/cm3) 1,5 Gew. Teile Perketal (Elektro-Chem.
Werke, München) als Vernetzungsmittel 3,5 Gew. Teile Porofor ADOM (Bayer) 10 Gew.
Teile Kreide 0,5 Gew. Teile Zinkoxid aufgeschüttet und in einer Stärke von 2 cm
gleichmäßig verteilt. Auf das Kunststoffpulver wird ein Vlies aus Steinwolle mit
einem Flächengewicht von 50 g/m2 aufgelegt. Aus diesem Gebilde wird dann in 5 Minuten
bei 180°C durch Aufschäumen ein Beichtverbundkörper hergestellt, der dann noch durch
ein 20-minütiges weiteren Erhitzens bei der gleichen Temperatur zusätzlich vernetzt
wird. Der so erhaltene Verbundkörper hat
von 0,120 g/cm3.
-
Beispiel 5 Auf eine Kunststoffplatte nach Beispiel 4- wird ein Kunststoffpulver
folgender Zusammensetzung 100 Gew. Teile Polystyrol 10 " Antimontrichlorid 2,5 u
Porofor S (Bayer)
aufgeschüttet und in einer Stärke von 5 mm gleichmäbig verteilt. Auf das Kunststoffpulver
wird ein Polypropylenvlies, das einseitig durch Verwendung eines carboxilierten
Butadien-Styrol-Latex oberflächenverfestigt ist, aufgelegt.
-
Diese Kombination wird dann in einer geeigneten Form 45 Minuten bei
160°C aufgeschäumt.
des so erhaltenen Körpers beträgt 0,1 g/cm3.
-
Beispiel 6 Auf einer handelsüblichen Preßspanplatte der Abmessung
100
x 100 x 2 cm wurde ein Organosol folgender Zusammensetzung in einer Stärke von 1
cm aufgegossen: 100 Gew. Teile Polyvinylchlorid 40 Ii Dioctylphthalat (DOP) 20 "
Chlorparaffin 10 " Hexan 10 " Porofor S (Bayer) 2 " basisches Bleisulfat 2 " Siliciumdioxid
2 " geschnittene Glasfasern Nach kurzem Ablüften wird die Paste mit einem handelsüblichen
Metallvlies (Leichtmetallvlies) abgedeckt. Diese Kombination wird dann in 40 Minuten
bei 1800C aufgeschäumt und geliert.
des erhaltenen Gebildes beträgt 0,1 g/cm3.
-
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß, ausgehend von pulverförmigen, flüssigen, gelösten oder dispergierten Kunststoffen,
Leichtverbundkörper hergestellt werden können, die sich durch ihre hohe Festigkeit
und Stabilität auszeichnen. Der Schaumstoffkern haftet auf der stabilen Schicht
außerordentlich fest. Die Zellen des Schaumstoffes sind fein und gleichmäßig.
-
Auch bei Anwendung dünner stabiler Schichten werden diese nicht ausgebeult,
weil die relativ große Pläche gleichmäßig belastet wird.
-
Die nach der Erfindung hergestellten .Leicht verbundkörper können
in der Kälte- und Wärmetechnik, für Isolationszwecke, für den Schallschutz, zur
Herstellung vonForzkörpern,
Behältern, Containern, Gebrauchsartikeln,
Bootskörpern, Kühlschränken, Gehäusen und im Apparatebau verwendet.
-
Da die Leichtverbundkörper hohe Festigkeit mit geringem Gewicht verbinden,
können sie auch im Flugzeugbau, z.B.
-
zur Herstellung von Plugzeugrümpfen oder Tragflächen, Verwendung finden.
-
Boden-, Seite und Deckenteile von Kraftfahrzeugen, Kühlwagen, Schienenfahrzeugen
usw. können ebenfalls mit Leichtverbundkörpern gemäß der Erfindung hergestellt werden.
-
Ein weiteres großes Anwendungsgebiet ist die Bauindustrie.
-
Zwischenwände, Decken, Außenwände, auch künstlerische Ausgestaltungen,
können mit Erfolg aus diesen Leichtverbundkörpern hergestellt werden.
-
Patentansprüohe